[发明专利]激光诱导等离子体点燃时间测量装置

权利要求书

1.一种激光诱导等离子体点燃时间测量装置，其特征在于，包括：电路模块、光路模块和示波器；电路模块包括直流电源、与直流电源连接的电阻、与电阻连接的第一铜针和与直流电源连接的第二铜针；电阻两端分别连接示波器；光路模块包括纳秒脉冲激光器、分光镜、凸透镜、漫反射屏和光纤探头，纳秒脉冲激光器、分光镜、凸透镜三者同轴布置，且凸透镜的汇聚焦点位于两个铜针之间的间隙中心，漫反射屏位于分光镜的反光侧，光纤探针设置于漫反射屏的反射光线侧且与示波器连接；

所述电路模块中，两个铜针之间未产生等离子体时，电路模块为断路，电阻两端没有电压信号；当脉冲激光在两个铜针的间隙中击穿空气产生等离子体，电路成为闭合回路，电阻两端产生电压信号输入到示波器中，通过示波器显示的波形得到等离子体的产生以及结束的时间。

2.如权利要求1所述的激光诱导等离子体点燃时间测量装置，其特征在于，所述光路模块中，纳秒脉冲激光器出射的激光经分光镜后，透射的一部分激光经凸透镜汇聚，击穿两个铜针之间间隙处的空气产生等离子体，用于测量等离子体的产生以及结束时间；光纤探头将探测到的光信号导入到示波器中，得到激光器的出光时刻，通过计算激光器出光时刻与等离子体产生时刻的时间差，即得到等离子体的点燃时间。

3.如权利要求2所述的激光诱导等离子体点燃时间测量装置，其特征在于，所述第一铜针和第二铜针之间有4-6mm的间隔。

4.如权利要求3所述的激光诱导等离子体点燃时间测量装置，其特征在于，所述第一铜针和第二铜针之间间隔为5mm。

5.如权利要求2所述的激光诱导等离子体点燃时间测量装置，其特征在于，所述直流电源选用5V直流电源，直流电源负极连接电阻，正极连接第二铜针。

6.基于权利要求2所述的激光诱导等离子体点燃时间测量装置的一种激光诱导等离子体点燃时间测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1、搭建光路模块及电路模块，调节凸透镜的位置，使纳秒脉冲激光聚焦在两铜针之间；

2、将示波器调为外触发模式，由光纤探头信号进行触发；

3、控制激光器触发单个纳秒脉冲，保存示波器图像，通过两个通道的曲线变化，计算等离子体的点燃时间。

7.如权利要求6所述的激光诱导等离子体点燃时间测量方法，其特征在于，单个纳秒脉冲的能量设置为2J。