[发明专利]一种基于瞬态光学测温的空心阴极小孔热沉功率测量方法

权利要求书

1.一种基于瞬态光学测温的空心阴极小孔热沉功率测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、对阴极底座进行隔热处理；

步骤二、采用热子加热阴极，保证不产生等离子体放电，测得小孔的温升曲线；由温升曲线得到温升速率和热损失项，根据热子加热功率、温升速率和热损失项得到不同热源温度T下的热容等效系数B(T)，B(T)＝MC_p，通过以下公式得除小孔热沉外其他热源对温升速率的贡献比例F₁(T)：

其中，Q_1,tn为第n时刻的热子加热功率，M为阴极的等效质量，C_p为阴极热容，v'_T,tn为热子加热时第n时刻的温升速率；

步骤三、阴极点火，测得小孔的温升曲线，由温升曲线得到阴极点火时的温升速率v_T,tn，将第n时刻的热损失功率Q_loss,tn(T)近似为辐射热损失功率，通过以下公式得到辐射热损失功率Q_{loss,radiation}(T)：

Q_{loss,radiation}(T)＝Aσ(T⁴-T₁⁴)，

其中，A为小孔外表面辐射面积，σ为玻尔兹曼常量，σ＝5.67×10^-8W/(m²K)，T₁为背景环境温度；

步骤四、将步骤二得到的热容等效系数B(T)和除小孔热沉外其他热源对温升速率的贡献比例F₁(T)，及步骤三得到的ν_T,tn和热损失功率Q_loss,tn(T)代入下式，通过以下公式得到不同热源温度T下的小孔热沉功率Q_2,tn(T)，

Q_2,tn(T)＝[1-F₁(T)^-1]MC_pv_T,tn+Q_loss,tn(T)。

2.根据权利要求1所述的一种基于瞬态光学测温的空心阴极小孔热沉功率测量方法，其特征在于，对阴极底座进行隔热处理的方式为在阴极底座处安装隔热材料或将阴极底座悬空。