[发明专利]一种等离子体双温的光学测量方法

摘要

本发明涉及一种等离子体双温的光学测量方法，属于光学测量技术领域。首先采用双波长光学检测方法，通过两个探测波长λ₁、λ₂，分别测量出被测等离子体的折射率分布；然后通过式得到等离子体的一次电离度α₁；最后，通过式得到等离子体电子的温度T_e，再通过双温折射率模型或得到气体和离子的温度T_g。本发明将光学方法引入到等离子体的双温测量中，具有实时、稳定性好、抗干扰能力强、对温度的测量精度高等优点。

主权项

1.一种等离子体双温的光学测量方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)建立等离子体双温折射率模型首先，将等离子体的折射率n描述为：其中，L是洛希密脱常数(2.687×10¹⁹cm^‑3)，A和B是与流场中中性粒子种类有关的常数，N_n、N_i和N_e分别代表流场中中性粒子(原子或分子)、离子和电子数密度(cm^‑3)，λ是探测波长；然后，通过如下等离子体的电离度与温度、压强的关系式：其中，α₁和P分别代表一次电离度和等离子体的压强，K₁(T_e)是在电子温度T_e下的平衡常数；结合如下压强与气体和离子的温度关系式：其中，N_n⁰是最初的中性粒子数密度，T_g是气体和离子的温度，κ是玻尔兹曼常数；得到如下中性粒子数密度与电子温度、气体和离子温度、压强关系式：最终，得到如下等离子体的双温折射率模型：(2)获得等离子体双温首先，采用双波长光学检测方法，通过两个探测波长λ₁、λ₂，分别测量出被测等离子体的折射率分布；然后，通过下式得到等离子体的一次电离度α₁：最后，通过如下等离子体的电离度与温度和压强的关系式，得到等离子体电子的温度T_e：其中，α₁和P分别代表的是一次电离度和等离子体的压强，K₁(T_e)是在电子温度T_e下的平衡常数；再通过如下任意等离子体的双温折射率模型，得到气体和离子的温度T_g：