[发明专利]一种激光损伤初期材料喷射行为的诊断方法

权利要求书

1.一种激光损伤初期材料喷射行为的诊断方法，该方法用于透射型光学基板在发生激光损伤后粒子喷射行为的诊断和捕获，其特征在于，该方法包括以下步骤：

①基于泵浦探测技术，建立包含一台纳秒脉冲激光器的微米空间分辨和纳秒时间分辨的双探测光单相机成像系统；

②根据所述双探测光单相机成像系统获取喷射粒子在同一位置、设定时间间隔的图像；

③比较图像上喷射粒子的差异，根据图像处理技术获得粒子的长度和位置信息，获取喷射粒子行为，包括喷射粒子的喷射方向、喷射速度和等效尺寸，具体为：

21)在图像中，获得某个喷射粒子i₁在第一束探测光下捕获的图像，采用图像处理技术依据直线飞行中的拖影效应，获取在脉宽T₀₀＝8.5ns曝光时间下产生的拖影图像其后端边缘中心位置(x_i1’，y_i1’)、中心位置(x_i1，y_i1)、前端边缘中心位置(x_i1”，y_i1”)、喷射角度θ_i、在喷射方向上的长度R_i1与喷射方向垂直方向上的宽度d_i1；

22)在喷射角度θ_i上寻找另一喷射粒子i₂，该喷射粒子i₂即喷射粒子i₁在第二束探测光下的图像，采用图像处理技术获取在脉宽T₀₀＝8.5ns曝光时间下产生的拖影图像其后端边缘中心位置(x_i2’，y_i2’)、中心位置(x_i2，y_i2)、前端边缘中心位置(x_i2”，y_i2”)、在喷射方向上的长度R_i2与喷射方向垂直方向上的宽度d_i2；

23)在喷射角度θ_i上，根据喷射粒子i₁的前端边缘中心位置(x_i1”，y_i1”)和喷射粒子i₂的后端边缘中心位置(x_i2’，y_i2’)，计算出无探测光区域在喷射方向上的长度R_i12：

R_i12²＝(x_i1”-x_i2’)²+(y_i1”-y_i2’)²；

24)计算喷射粒子在不同曝光时间下的平均飞行速度：

v_i1＝(R_i1+R_i12)/(T₀₀+T₂)，v_i2＝(R_i2+R_i12)/(T₀₀+T₂)

其中，T₂为两束探测光之间的时间延迟；

25)计算喷射粒子在不同曝光时间下、在喷射角度θ_i上的等效长度和等效直径：

d_θ1＝(R_i1-R_i12)/2，d_θ2＝(R_i2-R_i12)/2

r_i1²＝d_i1²+d_θ1²，r_i2²＝d_i2²+d_θ2²

其中，d_θ1、d_θ2为等效长度，r_i1、r_i2为等效直径；

26)比较v_i1和v_i2，判断同一粒子在不同时间下的速度是否发生变化；比较d_i1和d_i2、d_θ1和d_θ2，判断同一粒子在飞行中是否发生翻转。