[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

摘要

本发明公开了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，包括以下步骤：步骤一、对阴极底座进行隔热处理；步骤二、测得不同热源温度T下的热容等效系数B(T)，及除小孔热沉外其他热源对温升速率的贡献比例F₁(T)，步骤三、正常阴极点火，得到正常阴极点火时的温升速率ν_T,tn，及辐射热损失功率；步骤四、根据下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_pν_T,tn+Q_loss,tn(T)。本发明适用于测量空心阴极小孔热沉功率。

主权项

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)＝MCp，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，Q1,tn为第n时刻的热子加热功率，M为阴极的等效质量，Cp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vT,tn，将第n时刻的热损失功率Qloss,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Qloss,radiation(T)：Qloss,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νT,tn和热损失功率Qloss,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Q2,tn(T)，Q2,tn(T)＝[1‑F1(T)‑1]MCpvT,tn+Qloss,tn(T)。