Способ дистанционного измерения размеров лазерной искры

Способ дистанционного измерения размеров лазерной искры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

qadi>c G О1 И 29/00 (; (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Н Д ВТОРСКОМЪб СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 3590941/28 1 (22) 11.05.83 (46) 15.01.93. Бюл. Р 2 (71) Институт оптики атмосферы СО АН

СССР (72) В.С.Наманаев и Л.Г.Ваманаева (56) Зайдель A.Í., Островская Г.В-.

Лазерные методы исследования плаэмы.Jl.: Наука, 1977, с. 19-32.

- Зондирование физико-химических параметров атмосферы с использованием моцных лазеров. - Томск: ИОА СО АН

СССР, 1979, с. б-10. (54) (57) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ЛАЗЕРНОЙ ИСКРЫ, заключаюцийся в том,,что принимают собственное излучение лазерной искры, измеряют параметры этого излучения, Изобретение относится к измерению размеров лазерной искры акустическими методами и может быть использовано при оперативйом дистанционном измерении размеров лазерной искры в газодисперсной среде, например в ат" мосфере.

Целью изобретения является расширение области применения и уменьшение затрат времени на измерение благодаря использованию в качестве собственного излучения лазерной искры акустического излучения и определению размера искры по частоте минимума спект» ральной моцности принятого акустического сигнала, что позволяет производить измерения в дневных условиях и

50„» 1175271 А1 о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью расширения области применения и уменьшения затрат времени на измерение, в качестве собственного излучения лазерной искры используют акус тическое излучение и измеряют частоту минимума спектральной мощности принятого сигнала в диапазоне час". тот f о

c/I, а f(c/1 „„, где С - скорость распространения акустических колебаний в среде, в которой возникает лазерная искра, м/с; макс

1 „„ - предельные размеры лазерной искры (в м), по которо" определяют размеры искры. сокращает время измерений по сравне нию с фотографическими методами с

30 мин до нескольких секунд.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ дистанционного измерения размеров лазерной искры. устройство содержит последовательно соединенные остронаправленную акустическую антенну 1, предварительный усилитель 2, широкополосный усилитель низкой частоты, полосовой .фильтр 3, анализатор 4 спектра и дискриминатор 5 минийвльного напряжения.

В качестве антенны 1 можно использовать остронаправленный микрофон типа

МУ-102 с насадкой, a a качестве анаЬ

1175271

1=СИ„ю

Редактор T.Нарганова Техред И. Иоргентал Корректор П.гереши

Заказ 1086 Тираж Подписное

ВШЫ1И Государственного комитета яо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгop() .-I, f j ;ö>öí,j 1п) лиэатора 4 - набор из резонансных I..Cили RC — контуров, настроенных на со.ответствующие частоты. Фильтр 3 выбирается из условия пропускания сигналов в диапазоне частот f, определяемого из выражения

С 1м акс С 1-миц где С - скорость распространения 1р акустических колебаний в среде, в которой возникает лазерная искра, м/с;

1- ид кс

1 „„ - предельные размеры лазер ой искры, м.

Способ дистанционного измерения размеров лазерной искры заключается в том, что принимают собственное акустическое излучение лазерной искры, которое возникает вследствие интенсивного поглощения частицами аэрозоля лазерного излучения в гаэодисперсной среде, что приводит к образованию шаровых плазменных очагов и переходу в акустйческую энергию части энергии плазмы, затрачиваемой на механическую работу против сил атмосФерного давления при расширении плазменного образования. Измеряют часто" ту минимума спектральной мощности принятого сигнала, причемдля отстройки от помех, так как принятый сигнал имеет два характерных минимума: первый - низкочастотный, связанный с размером 1 лазерной .искры, и второйвысокочастотный, не связанный с размером 1 лазерной искры, - частоту миФ нимума измеряют в диапазоне частот определяемом исходя из предельных размеров лазерной искры. После того как частотный минимум спектральной мощности принятого сигнала найден, размеры 1 искры определяют по выражению где 1 - искомый размер лазерной искры м1

f ö - частота найденного минимума спектральной мощности принятого акустического сигнала, I с

Способ дистанционного измерения размеров лазерной искры реализуется следующим образом. Собственное акустическое излучение лазерной искры принимают антенной 1. Электрический сигнал с выхода антенны поступает на предварительный усилитель 2, где усиляется, и с него — на полосовой фильтр 3. Фильтр обеспечивает селекцию сигнала в выбранном диапазоне частот f . Далее сигнал поступает в анализатор 4 спектра, где происходит возбуждение его контуров. Дискретные значения спектральной мощности в вы-, деленных участках спектра поступают на вход дискриминатора 5, где производится сравнение сигналов в резонансных контурах и находится контур с минимальным выходным напряжением. Искомый размер 1 лазерной искры определяют по резонансной частоте f ýòoãî контура- из соотношения 1 = С/f„.