[实用新型]一种等离子体的动量测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及等离子体测量领域，特别是涉及一种等离子体的动量测试装置。

背景技术

强激光与靶相互作用时产生超音速喷射的等离子体，根据动量守恒，在等离子体喷射的反方向产生一个作用力，该作用力可以作为一种新的推进源，这就是激光等离子体推进的基本原理。由于激光等离子体推进技术在推进比冲、发射成本、环保、安全等方面的优势，在过去的几年内获得了迅速的发展。等离子体产生的动量是激光等离子体推进中首先要考虑的问题，由于激光等离子体产生的动量很小，并且等离子体与物体的作用时间很短，因此如何测量该等离子体的动量，特别是动量中的速度是一个首先需要解决的问题。对于激光等离子体的动量测量，在实际实验中是利用动量守恒原理来实现的，根据动量守恒，被激光烧蚀的物体的动量即靶的动量便是等离子体的动量，对于靶动量来说，关键是得到靶的速度。目前在实验上一般采用单摆法测量，该方法是将激光烧蚀的靶悬挂成一个单摆，通过测量靶在烧蚀后摆动的角度或振幅获得靶的速度。由于该方法是一种结构简单、操作方便、测量精度相对较高的测量方法，而被多数研究小组采用，但是该方法是间接测量，引入误差较大。在过去几年，技术人员提出了平行双探测光测量方法，所述平行双探测光测量方法消除了靶的本身宽度与探测光光斑尺寸对速度测量的影响，但是，由于两束探测光采用了两个独立光源和两个独立的光电探测接收器，当两束光的距离在2-3个毫米时，仪器的架设繁复，测量装置累赘，在光路调节上的困难对测量精度造成了极大的影响。

由此可见，上述现有的一种等离子体的动量测试装置在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种试验装置简单、光路调节难度低、速度测量精度高的新的一种等离子体的动量测试装置,实属当前重要研发课题之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种等离子体的动量测试装置，使其具有结构简单、调节难度低、速度测量精度高等优点，从而克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型一种等离子体的动量测试装置，包括光源、单摆、直角全反棱镜、光电管以及示波器，所述光源发出的第一探测光束经直角全反棱镜反射后得到与第一探测光束平行的第二探测光束，所述第二探测光束射入所述光电管，所述光电管和所述示波器连接，所述单摆设置在所述光源和直角全反棱镜之间，包括靶和连接在靶下方的细丝，所述细丝摆动时可掠过所述第一探测光束和第二探测光束。

作为本实用新型的一种改进，所述光源和所述单摆之间还设置有一个半透半反棱镜，所述第一探测光束为光源发出的光束经过半透半反棱镜后的透射光束，所述第二探测光束经过所述半透半反棱镜反射后射入所述光电管。

作为进一步改进，所述单摆中的靶为双线悬挂靶。

作为进一步改进，所述光源为氦氖光光源。

采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型提出了单光源单探测器平行探测光实验装置，该实验装置使用仪器较少，仅仅用了单一光源和单一接收器，实验装置简单，光路调节难度低，数据准确完备，测量结果不受探测光束间距调节的限制，从而提高速度测量的精度，适用于速度低、位移小的激光等离子体动量的测量。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型的结构示意及光路示意图。

图2是本实用新型的示波器上采集的时间信号示意图。

具体实施方式

一种等离子体的动量测试装置，包括光源、单摆、直角全反棱镜、光电管以及示波器，光源发出的第一探测光束经直角全反棱镜反射后得到与第一探测光束平行的第二探测光束，第二探测光束射入所述光电管，光电管和示波器连接，单摆设置在所述光源和直角全反棱镜之间，包括靶和连接在靶下方的细丝，细丝摆动时可掠过所述第一探测光束和第二探测光束。

进一步具体来讲，光源和单摆之间还设置有一个半透半反棱镜，第一探测光束为光源发出的光束经过半透半反棱镜后的透射光束，第二探测光束经过半透半反棱镜反射后射入光电管。单摆中的靶为双线悬挂靶，光源为氦氖光光源。

以下是一个具体实施方式：