硕士论文马赫.曾德尔干涉仪瞬态干涉条纹采集技术及其在激光等离子体测试中的应用方法。静电探针就是一根细金属丝,除了它的顶端,其余部分都被玻璃、陶瓷等绝缘套覆盖。实验时,将探针前端插入等离子体中,就在探针表面附近产生一个等离子体“鞘”。因为在平衡等离子体中,电子的运动速度远大于离子的速度,所以在初始阶段进入探针表面的电子数远大于离子数,这就会在探针表面形成一个负电荷层,而在探针表面附近空间形成一个薄正离子“鞘”。“鞘”外等离子体空间就会比探针的电势高。利用外电路,逐步改变探针的电势,就能得到探针的伏安特性曲线。
图2.1Longmuir探针实验装置
再根据伏安特性曲线和公式获取等离子体的其他参数。该方法的缺点是探针会扰动激光等离子体,无法精确的再现激光等离子体的瞬态发展变化过程。所以这种方法不适合诊断快速变化的激光等离子体。
2.声学诊断法
等离子体的声学诊断方法的基本原理是超强飞秒激光脉冲在空气中传输时,空气就会在很短的时间内被电离从而激发出等离子体冲击波,冲击波会很快衰减为等离子体声波,也就是我们实验中观测到的声音信号。结合探测到的数据,依据激光等离子体声波的形成原理、质量守恒、动量守恒、能量守恒等方程,就可以获取激光等离子体温度、压强、密度等相关参量。相对来讲声学诊断方法的优点是具有较高的灵敏度和空间分辨能力,装置调节更为简单,这种方法无破坏性,无损于等离子体通道,并且适用于通道的快速测量诊断。但是该方法不能定量的获得激光等离子体的三维分布参数,所以本文不采用该诊断方法。
2.2.2非接触式探测方法
非接触式探测方法又可以细分为非干涉探测方法和干涉探测方法,非干涉探测方法包含光学阴影法【471,纹影法【4鲫,高速摄影法【491,光谱法【50】等。干涉探测法一般需要两1l