[发明专利]一种等离子体信号采集装置及采集方法

权利要求书

1.一种等离子体信号采集装置，其特征在于，包括：信号采集球和弹射器；

其中，所述信号采集球用于在等离子体放电时悬浮于所述等离子体中采集信号；

所述弹射器用于在所述等离子体放电前，将所述信号采集球竖直向上弹射，以使在所述等离子体放电时，所述信号采集球恰好上升至最高点位置，从而悬浮于所述等离子体中采集信号，以及，在所述等离子体放电结束后回收从最高点位置自由落体的所述信号采集球，并获取所述信号采集球在最高点位置采集的等离子体信号。

2.根据权利要求1所述的等离子体信号采集装置，其特征在于，所述信号采集球的外壳为一个不锈钢空心圆柱体，其内部包括：磁探针线圈和近距离无线通讯NFC天线；

其中，所述磁探针线圈用于采集所述等离子体信号；所述NFC天线用于将所述等离子体信号以无线传输的方式发送至所述弹射器。

3.根据权利要求1所述的等离子体信号采集装置，其特征在于，所述弹射器的顶部为一个喇叭口套管，用于接收自由落体的信号采集球，并使所述信号采集球准直的落回与所述喇叭口套管连接的准直管底部；所述弹射器的底部为一个推进组件；所述推进组件由一个推进杆和一个加速环构成，所述加速环与所述推进杆的底部连接，通过所述推进组件周围环绕的线圈放电产生的磁场，使所述加速环带动所述推进杆向上加速运动；

其中，所述喇叭口套管的上端为一个开口圆锥面，中端为光滑的多段圆弧，下端为一段套在所述准直管外的直管；

其中，所述推进杆的顶部在所述加速环尚未加速运动时，位于所述准直管中，且所述推进杆的顶部连接一个推进盘，所述推进盘用于承接所述信号采集球，所述推进盘的直径小于所述准直管的直径，大于所述信号采集球的直径。

4.根据权利要求3所述的等离子体信号采集装置，其特征在于，所述加速环的外壳为一个碳钢圆柱体，中间部分设有一个用于连接所述推进杆的第一通孔，所述第一通孔外侧均匀设有四个第二通孔，用于在四根固定的导轨上准直滑动；所述加速环内除设有的第一通孔和第二通孔外其余部分镂空，并在所述镂空部分的外圈开设至少两根槽，用于阻断所述推进组件周围环绕的线圈放电产生的环向涡流。

5.根据权利要求3所述的等离子体信号采集装置，其特征在于，所述弹射器的中间部分还包括一个真空室，所述真空室顶端位于所述喇叭口套管中端位置，底端位于所述准直管底部位置，所述喇叭口套管中端与所述准直管均处于所述真空室内部。

6.根据权利要求5所述的等离子体信号采集装置，其特征在于，所述真空室包括：波纹管、三通法兰和石英玻璃管；

其中，所述波纹管的上端与所述真空室的顶部窗口连接，且所述真空室的顶部窗口位置焊接一真空法兰，所述波纹管的下端连接一个三通法兰，且所述三通法兰连接位置焊接一真空法兰；所述三通法兰的底部法兰固定于所述准直管末端所处的顶盖上，中部法兰接真空电极用于引出所述信号采集球采集的等离子体信号；所述石英玻璃管的顶端与所述准直管末端所处的顶盖连接，底端与所述加速环末端所处的底盘连接，且所述准直管和所述加速环均处于所述石英玻璃管内部。

7.根据权利要求2所述的等离子体信号采集装置，其特征在于，所述信号采集球外壳的直径为20～30mm，内径为12～24mm，高度为30～50mm。

8.根据权利要求3所述的等离子体信号采集装置，其特征在于，所述弹射器的直径为150～210mm，高度为300～477mm。

9.一种等离子体信号采集方法，其特征在于，包括：

在等离子体放电前，通过弹射器将信号采集球竖直向上弹射，以使在所述等离子体放电时，所述信号采集球恰好上升至最高点位置，从而悬浮于所述等离子体中采集信号；

在所述等离子体放电结束后，通过弹射器回收从最高点位置自由落体的所述信号采集球，并获取所述信号采集球在最高点位置采集的等离子体信号。

10.根据权利要求9所述的等离子体信号采集方法，其特征在于，通过计算弹射时间，将所述信号采集球在所述等离子体放电前便从所述弹射器底部提前发射，以使所述信号采集球在所述等离子体放电时恰好上升至最高点位置；其中，所述最高点位置为所述等离子体中某一空间位置。