[发明专利]高速稀薄气体流场的单束激光多维速度测量系统及方法

摘要

本发明公开了高速稀薄气体流场的单束激光多维速度测量系统，其包括高速稀薄气体风洞(1)、激光光源模块(2)、激光光束整形模块(3)、高压电弧放电模块(4)、荧光信号采集和记录模块(5)、数据处理模块(6)和时序同步控制模块(7)。还有该系统的使用方法。

主权项

1.高速稀薄气体流场的单束激光多维速度测量系统，其特征在于，其包括高速稀薄气体风洞(1)、激光光源模块(2)、激光光束整形模块(3)、高压电弧放电模块(4)、荧光信号采集和记录模块(5)、数据处理模块(6)和时序同步控制模块(7)；高速稀薄气体风洞(1)提供高速稀薄气体流场；激光光源模块(2)包括：YAG激光器、染料激光、倍频模块，用于提供波长精确度在皮米量级的紫外激光；激光光束整形模块(3)包括若干套透镜及光阑，或透镜及光栅；高压电弧放电模块(4)用于在高速稀薄气体流场产生基态的目标粒子；荧光信号采集和记录模块(5)包括：波长选择模块、荧光记录模块和纳秒快门的增强型紫外相机；数据处理模块(6)提取各个不同位置和时刻的荧光图像获取高速稀薄气体流场的多维速度分布；时序同步控制模块(7)控制激发激光和荧光拍摄在ns量级同步，获得荧光标记线在不同采集时刻的位置图像；高精度的标准尺放置在目标测试区域，采用荧光拍摄时完全相同的参数设置，拍摄确定气流流向及其垂直方向上标准尺的图像；所述的目标粒子为NH自由基。