激光诱导等离子体是多种工业应用领域的研究热点,然而到目前为止人们对其基本物理过程的认识仍不完善。为此,综述了当前常用的激光诱导等离子体的光学诊断方法,从自辐射探测、关键参数计算、空间折射率分布等角度,分别从原理和技术方面介绍了基于ICCD和条纹相机的可见光快速照相、发射光谱分析、激光阴影/纹影成像、激光干涉、以及汤姆逊散射等方法,并比较了不同诊断方法的优缺点。结合激光诱导等离子体自身的特点,分别指出了使用不同诊断方法时值得注意的地方,以及使用激光阴影、纹影和干涉成像时对激光探针参数的选择依据。给出了几种实验诊断方法的典型结果,并进行了结果的分析与讨论。结果表明:快速照相技术有助于获得直观的等离子体演化图像,而可见光谱诊断则可较为方便的定量获得等离子体特征参数;通过使用激光探针了等离子体的折射率场,有助于进一步分析其空间密度分布诊断方法研究综述-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机;而发展汤姆逊散射诊断技术,则能够获得更为准确和丰富的等离子体微观信息。需要注意的是,当利用可见光谱诊断技术计算分析等离子体参数时,要考虑特定时空环境下等离子体热平衡态的影响;使用激光探针诊断等离子体的折射率场时,要根据具体的等离子体对象选择合适的激光波长、能量、脉宽等探针参数。在未来的研究中,通过综合运用快速照相、空间光谱诊断和激光探针技术,可望进一步深入掌握等离子体中多组分粒子行为以及微观热平衡态的时空演化关系后的光电子再次转化为光子，并通过透镜组或光纤阵列等耦合器件传导至CCD，最后数据可通过专用数据采集卡保存至电脑以进行查看和处理。像增强器中，MCP两侧电压可调，从而可获得不同的电子倍增效果，即实现不同的增益。通常情况下，光阴极侧电压相对于MCP输入端为负值，此时电子在外加电场下加速；然而当该电压为正时，光电子将无法获得足够的动能逃离光阴极到达MCP 本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name，从而像增强器被“关闭”。通过改变电压，像增强能够被打开或关闭，这一过程称之为“选通”(Gating)，从而实现ICCD快速照相的高时间分辨能力。下图1中给出了利用ICCD对大气环境的LPP进行快速照相的典型结果[32]。使用的激光波长为1064nm，能量为33mJ，脉冲宽度约15ns(半峰全宽，FWHM),激光聚焦光斑分别为0.6mm(图1(a))和0.2mm(图1(b))。ICCD门宽度为2ns至20ns。可以看到，相同激光能量条件下，当聚焦光斑变小，LPP形貌由半球形转变为柱形。图2给出了真空环境和低气压环境下(50Pa)的典型LPP快速照相结果[33]，激光能量约15mJ，ICCD延迟时间为400ns，门宽度为20ns。2种情况下，近靶面处均存在形状相似的明亮半球型等离子体发光，直径约2mm。远离靶面时，真空中LPP图1不同时刻的ICCD快速照相典型结果s图2真空和50Pa环境气压下的ICCD照相结果辐射迅速衰减，而气体环境下的LPP受到背景气体的黏滞力作用而减速热化，在距靶面6mm处形成另一个高发光强度区，在表观上形成了一种独特的LPP“分裂”现象。1.2条纹相机成像基于ICCD的快速照相一般可提供ns量级时间分辨率的2维等离子体辐射信息，但一次动作只能拍诊断方法研究综述-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机 本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name