1.测试对象为航天先进推进装置及其等离子体羽流,正常工作环境为真空环境,输出信号为电信号。
2.工作涉及介质为惰性气体,无色无味对人体无害。3.具有发生激光所用的激光器,激光器【为固体激光器,波长输出范围能够涵盖 668nm 波长激光输出,输出功率大于 5mW,输出光束直径小于 4mm,光束发散小于10mrad;激光器I为固体激光器,波长输出范围能够涵盖834nm波长激光输出,输出功率大于 5mw,输出光束直径小于4mm,光東发散小于 10mrad;4.具有可对激光波长进行标定和检验的碘室,拥有特定的吸收谱,功率低于 10W,尺寸小于 10cmx10cm,工作波长涵盖 532nm,重量低于 1kg,能够设计便于固定在光学平台上的工装,用于对激光器进行波长校准;
5.具有用于搭建光路的光学元件,用于对激光进行调制,同时设置其传播路径,损耗率约为30%-50%;6.具有用于测量入射激光的波长计,测量范围能够涵盖668nm及 834nm,精度大于士0.01nm,最小输入功率大于500μW,测量频率高于1Hz,可在室温状态下工作,可在大气压强环境中工作,支持USB 存储及在线测量,温度漂移小于5%,无需预热;7.具有用于激光调制的锁相放大器,用于从干扰极大的环境(信噪比可低至-60dB,甚至更低)中分离出特定载波频率,用于与斩波器搭配使用采集激光激发的特定波长的荧光信号,稳定性<5ppm/℃,增益精度可达士0.1%,动态范围大于100dB,灵敏度可达 0.1mV。
8.具有用于激光调制的斩波器,用于将连续的激光进行调制把恒定光源改成交变的“方波”光源,可调频1Hz-5kHz;9.具有用于采集信号的光电倍增管,用于对荧光信号的采集和放大,响应波长为185-900nm,阴阳极间电势可达1250V,平均阳极电流 0.1mA,暗电流小于 1nA。
1.针对先进飞行器与空天动力系统燃烧工作过程的分析
对动力系统燃烧过程中产生的高温高压燃气、高速喷射尾焰、高速高温的等离子体特性参数进行非接触式诊断,拟搭建激光诱导荧光测试系统,实现mm量级高精度空间分辨率、非接触式远程测试、高精度参数测量,深入了解飞行器与空天动力系统的燃烧过程及燃烧机理,为动力系统的优化设计提供支撑。2.针对先进飞行器与先进推进装置工作原理及优化思路分析通过 ICCD和成谱仪采集不同工况下小功率霍尔推力器等束流中的光谱信息,结合光谱模型分析等离子体内组分、电子温度、密度、各能级的分布,分析等离子体内部的衍变过程;结合Stark 展宽、多普勒频移机理得到气体温度、离子速度、等离子体温度等参数的空间分布。通过激光激发束流中的分子或原子,测量退激发产生的荧光信号诊断束流中的粒子组分,确定与等离子体作用过程前、中、后的系列产物组分及其空间分布,揭示推力器中粒子的相互作用及加速机制,进而对推力器性能的精确评估和设计优化等提供理论依据。