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固壁面上毫米級空泡半徑和周期的同步探測裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于光電探測領(lǐng)域，其公開了一種高效的可對固壁面上毫米級空泡的最大泡半徑和脈動周期進(jìn)行同步探測的方法。該方法依據(jù)光束偏轉(zhuǎn)原理，采用由激光光源與光學(xué)元件組合形成的光斑形狀為“一字線”且光強(qiáng)分布較為均勻的光束作為探測光，對固壁面上毫米級空泡進(jìn)行探測。探測光信號通過光電倍增管轉(zhuǎn)化為電信號，并由示波器示出。對示波器得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，即可同時得到空泡的半徑和脈動周期信息。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了通過單次測量對同一空泡半徑與脈動周期信息的提取，方法簡單且高效。
【專利說明】固壁面上毫米級空泡半徑和周期的同步探測裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光電探測領(lǐng)域，特別是固壁面上毫米級空泡最大泡半徑和脈動周期的探測裝置及其探測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]空泡現(xiàn)象開始為人們所關(guān)注是由于其對于固壁面的破壞作用，這種特性吸引了許多學(xué)者對其展開了一系列的研究，并成功地將其應(yīng)用于許多領(lǐng)域，包括空泡表面清洗、空泡一生物組織相互作用、激光水下推進(jìn)等?？张莸淖畲笈莅霃胶兔}動周期作為空泡的基本量，前者能夠表征空泡的能量以及潰滅程度，后者能夠反映空泡的演變特性，因而在固壁面附近空泡的研究領(lǐng)域中對空泡的最大泡半徑和脈動周期進(jìn)行探測顯得尤為重要。固壁面附近空泡的探測方法主要可以分為兩類，一種是采用攝影技術(shù)獲取空泡的影像，從影像序列中提取最大半徑，如高速攝影方法。然而采用這種方法準(zhǔn)確測量空泡的最大泡半徑和周期需要較高幀率的高速攝影機(jī)，成本高昂。另一種方法則以激光光束為基礎(chǔ)探測手段，分析受空泡擾動的光束來提取空泡的半徑信息，如光偏轉(zhuǎn)探測方法、Mie散射探測。這類方法結(jié)構(gòu)簡單，易操作且花費(fèi)少。
[0003]2004年陳笑等人提出了一種基于光束偏轉(zhuǎn)法的固壁面上空泡最大泡半徑和脈動周期的探測方法。該方法利用探測光在經(jīng)過空泡時由于介質(zhì)折射率改變從而發(fā)生偏轉(zhuǎn)的特性，通過對空泡中心位置進(jìn)行單次探測，即可得到空泡的周期信息。而在測量空泡最大泡半徑時，該方法需要對空泡的不同位置進(jìn)行探測，分析偏轉(zhuǎn)光在空泡生命周期中的波形，同特征信號對比，得到空泡的半徑信息；在此基礎(chǔ)上，再經(jīng)過多次重復(fù)測量，對某個探測位置上記錄到的偏轉(zhuǎn)光波形中出現(xiàn)最大半徑的特征信號概率為50%時作為空泡的最大半徑估計值。該方法主要有兩個弊端，一是需要在每個測量點(diǎn)做大量的重復(fù)測量，這對空泡的可重復(fù)性要求很高，同時后期的分析工作量巨大；二是得到的空泡最大泡半徑是基于概率的估計值，依然可能存在較大誤差。為此，李貝貝等人于2011年對此方法進(jìn)行了改進(jìn)，減小了工作量，提高了測量值的精度，然而其改進(jìn)后的方法依然需要進(jìn)行多次測量，且測量得到的空泡最大泡半徑依然是基于概率的估計值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種高效的固壁面上毫米級空泡最大泡半徑和脈動周期的同步探測裝置及其探測方法。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種固壁面上毫米級空泡半徑和周期的同步探測裝置，包括探測光束激光器、可將激光光束擴(kuò)束η倍的凹凸透鏡組、第一可調(diào)光學(xué)狹縫、第二可調(diào)光學(xué)狹縫、聚焦透鏡、干涉濾波片、多維光纖定位器、光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺、光纖、光電倍增管、示波器、具備能透射探測光窗口的容器、含固壁面的物體；
[0006]其中探測光束激光器、凹凸透鏡組、第一可調(diào)光學(xué)狹縫、第二可調(diào)光學(xué)狹縫、聚焦透鏡、干涉濾波片、多維光纖定位器在探測光束發(fā)射方向上依次同軸設(shè)置在光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺上，具備能透射探測光窗口的容器位于第一可調(diào)光學(xué)狹縫和第二可調(diào)光學(xué)狹縫之間；含固壁面的物體固定在具備能透射探測光窗口的容器中，光纖的一端固定在多位光纖定位器上，另一端作為光電倍增管的輸入端，光電倍增管的輸出端與示波器相連；第一可調(diào)光學(xué)狹縫的縫隙中線垂直于含固壁面物體的固壁面，且與第二可調(diào)光學(xué)狹縫的縫隙中線以及探測光束激光器的發(fā)射方向兩兩垂直。
[0007]一種基于上述探測裝置的固壁面上毫米級空泡半徑和周期的同步探測裝置的探測方法，包括以下步驟:
[0008]步驟1、利用探測光束激光器與可將激光光束擴(kuò)束η倍的凹凸透鏡組，產(chǎn)生光斑直徑大于物體固壁面上產(chǎn)生的最大空泡半徑的2倍的探測光束；其中η為大于I的正整數(shù)；
[0009]步驟2、在確保含固壁面的物體沒有遮擋住探測光束的情況下，調(diào)節(jié)各器件使探測光束激光器、凹凸透鏡組、第一可調(diào)光學(xué)狹縫、第二可調(diào)光學(xué)狹縫、聚焦透鏡、干涉濾波片以及固定于多維光纖定位器上的光纖端口同軸等高，并保證第一可調(diào)光學(xué)狹縫、第二可調(diào)光學(xué)狹縫沒有遮擋住探測光束；
[0010]步驟3、在確保沒有發(fā)生光學(xué)衍射的前提下，縮小第一可調(diào)光學(xué)狹縫的縫隙寬度，使通過該可調(diào)光學(xué)狹縫的光束最細(xì)；
[0011]步驟4、在第二可調(diào)光學(xué)狹縫的縫隙寬度不小于固壁面上產(chǎn)生的最大空泡半徑的前提下縮小該光學(xué)狹縫的縫隙寬度，直至產(chǎn)生光強(qiáng)分布均勻的“一字線”探測光束，此時第二可調(diào)光學(xué)狹縫的縫隙寬度為s ；
[0012]步驟5、調(diào)節(jié)多位光纖定位器，使得示波器上得到的信號電壓最大，記為Vmax ；
[0013]步驟6、完全遮擋住探測光束，此時示波器上得到的信號電壓為Vmin ；
[0014]步驟7、調(diào)節(jié)光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺，確保探測光束傳播方向與含固壁面物體的固壁面平行；
[0015]步驟8、調(diào)節(jié)光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺，使探測光束向含固壁面物體的固壁面移動，同時觀測示波器的波形變化，當(dāng)示波器上的信號電壓開始下降時，即為探測光束與含固壁面物體的固壁面接觸的臨界狀態(tài)，固定光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺；
[0016]步驟9、利用空泡產(chǎn)生裝置在含固壁面物體的固壁面上產(chǎn)生空泡，記錄下示波器中顯示的光偏轉(zhuǎn)信號波形V(t)，該空泡的半徑變化曲線R(t)可表示為:

V(t)
[0017]R(J) = s{\---—)

V _ V ■
[0018]由此，通過R(t)即可得到該空泡的最大泡半徑和脈動周期。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為:1)本發(fā)明的裝置能夠?qū)ν粋€空泡的最大泡半徑和脈動周期同時進(jìn)行探測；2)利用本發(fā)明的方法進(jìn)行探測時，僅需要單次測量即可得到空泡的最大泡半徑和脈動周期信息，大大降低了工作量；3)本發(fā)明的裝置簡單可行，適用于對毫米級空泡進(jìn)行探測。
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明采用的可對固壁面上毫米級空泡最大泡半徑和脈動周期進(jìn)行同步探測的光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)示意圖，其中插圖(a)和插圖(C)分別為其對應(yīng)箭頭所示位置的探測光束截面圖，插圖(b)為實(shí)線框內(nèi)虛線圈部分的右視圖(視線沿-X軸方向)，插圖(d)為實(shí)線框中點(diǎn)劃線框所示部分的右視圖(視線沿-X軸方向)。
[0022]圖2為實(shí)例中通過示波器得到的探測固壁面上毫米級空泡的波形圖，其中虛線框住的部分為激光誘導(dǎo)空泡產(chǎn)生過程中，激光光學(xué)擊穿時輻射出的沖擊波所致。
[0023]圖3為實(shí)例中空泡的半徑隨時間變化的曲線圖，其中虛線框住的部分為激光誘導(dǎo)空化泡產(chǎn)生過程中，激光光學(xué)擊穿時輻射出的沖擊波所致，空泡半徑隨時間變化起于點(diǎn)A所在的時刻。
[0024]圖4為實(shí)例中“一字線”探測光束光強(qiáng)分布均勻性測試圖。
[0025]圖中附圖標(biāo)記及其對應(yīng)部分為:1為探測光束激光器；2為可將激光光束擴(kuò)束η倍的凹凸透鏡組；3為第一可調(diào)光學(xué)狹縫；4為第二可調(diào)光學(xué)狹縫；5為聚焦透鏡；6為干涉濾波片；7為多維光纖定位器；8為光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺；9為光纖；10為光電倍增管；11為示波器；12為具備能透射探測光窗口的容器；13為含固壁面的物體；14為固壁面上空泡的形狀及位置示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]結(jié)合圖1，本發(fā)明的一種固壁面上毫米級空泡半徑和周期的同步探測裝置，包括探測光束激光器1、可將激光光束擴(kuò)束η倍的凹凸透鏡組2、第一可調(diào)光學(xué)狹縫3、第二可調(diào)光學(xué)狹縫4、聚焦透鏡5、干涉濾波片6、多維光纖定位器7、光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺8、光纖9、光電倍增管10、示波器11、具備能透射探測光窗口的容器12、含固壁面的物體13 ；
[0027]其中探測光束激光器1、凹凸透鏡組2、第一可調(diào)光學(xué)狹縫3、第二可調(diào)光學(xué)狹縫4、聚焦透鏡5、干涉濾波片6、多維光纖定位器7在探測光束發(fā)射方向上依次同軸設(shè)置在光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺8上，具備能透射探測光窗口的容器12位于第一可調(diào)光學(xué)狹縫3和第二可調(diào)光學(xué)狹縫4之間；含固壁面的物體13固定在容器12中,光纖9的一端固定在多位光纖定位器7上，另一端作為光電倍增管10的輸入端，光電倍增管10的輸出端與示波器11相連；可第一調(diào)光學(xué)狹縫3的縫隙中線垂直于物體13的固壁面，且與第二可調(diào)光學(xué)狹縫4的縫隙中線以及探測光束激光器I的發(fā)射方向兩兩垂直。
[0028]探測光束激光器I的發(fā)射方向平行于物體13的固壁面。
[0029]所述探測光束激光器I為波長為632.8nm,光斑直徑為2mm的He-Ne激光器。
[0030]一種基于上述探測裝置的固壁面上毫米級空泡半徑和周期的同步探測方法，包括以下步驟:
[0031]步驟1、利用探測光束激光器I與可將激光光束擴(kuò)束η倍的凹凸透鏡組2，產(chǎn)生光斑直徑大于物體15固壁面上產(chǎn)生的最大空泡半徑的2倍的探測光束；其中η為大于I的正整數(shù)；
[0032]步驟2、在確保含固壁面的物體15沒有遮擋住探測光束的情況下，調(diào)節(jié)各器件使探測光束激光器1、凹凸透鏡組2、第一可調(diào)光學(xué)狹縫3、第二可調(diào)光學(xué)狹縫4、聚焦透鏡5、干涉濾波片6以及固定于多維光纖定位器7上的光纖9的端口同軸等高，并保證第一可調(diào)光學(xué)狹縫3、第二可調(diào)光學(xué)狹縫4沒有遮擋住探測光束；
[0033]步驟3、在確保沒有發(fā)生光學(xué)衍射的前提下，縮小第一可調(diào)光學(xué)狹縫3的縫隙寬度，使通過該可調(diào)光學(xué)狹縫的光束最細(xì)；
[0034]步驟4、在第二可調(diào)光學(xué)狹縫4的縫隙寬度不小于固壁面上產(chǎn)生的最大空泡半徑的前提下縮小該光學(xué)狹縫的縫隙寬度，直至產(chǎn)生光強(qiáng)分布均勻的“一字線”探測光束，此時第二可調(diào)光學(xué)狹縫4的縫隙寬度為s ；
[0035]步驟5、調(diào)節(jié)多位光纖定位器7，使得示波器11上得到的信號電壓最大，記為Vmax ；
[0036]步驟6、完全遮擋住探測光束，此時示波器11上得到的信號電壓為Vmin ；
[0037]步驟7、調(diào)節(jié)光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺8，確保探測光束傳播方向與物體13的固壁面平行；
[0038]步驟8、調(diào)節(jié)光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺8，使探測光束向物體13的固壁面移動，同時觀測示波器11的波形變化，當(dāng)示波器11上的信號電壓開始下降時，即為探測光束與物體13的固壁面接觸的臨界狀態(tài)，固定光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺8 ；
[0039]步驟9、利用空泡產(chǎn)生裝置在物體13的固壁面上產(chǎn)生空泡，記錄下示波器11中顯示的光偏轉(zhuǎn)信號波形V(t)，該空泡的半徑變化曲線R(t)可表示為:

y(t)
[0040]

V — V ■

max min
[0041]由此，通過R(t)即可得到該空泡的最大泡半徑和脈動周期。
[0042]優(yōu)選的，步驟I中所述探測光束激光器I為波長為632.8nm,光斑直徑為2mm的He-Ne激光器。
[0043]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
[0044]實(shí)施實(shí)例:
[0045]一種基于固壁面上毫米級空泡半徑和周期的同步探測裝置的空泡半徑和周期的同步探測方法，包括以下步驟:
[0046]步驟1、根據(jù)光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖搭建光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)。其中探測光束采用He-Ne激光光束(波長632.8nm，光斑直徑為2mm);凹凸透鏡組2采用6倍擴(kuò)束鏡；容器12的材料為在波長為632.8nm和1064nm附近透射率較高的光學(xué)玻璃，內(nèi)部裝滿去離子水；物體13為圓柱體形狀的鈦質(zhì)祀材(高6mm,圓面半徑為2mm),固壁面為其中一個圓面；空泡由Nd: YAG激光光束(波長1064nm，脈寬7ns)聚焦于固壁面上產(chǎn)生。
[0047]步驟2、在確保鈦靶13沒有遮擋住探測光束的情況下，調(diào)節(jié)各器件使He-Ne激光器1、擴(kuò)束鏡2、第一可調(diào)光學(xué)狹縫3、第二可調(diào)光學(xué)狹縫4、聚焦透鏡5、干涉濾波片6以及固定于多維光纖定位器7上的光纖9的端口同軸等高，并保證第一可調(diào)光學(xué)狹縫3、第二可調(diào)光學(xué)狹縫4沒有遮擋住探測光束。
[0048]步驟3、在確保沒有發(fā)生光學(xué)衍射的前提下，縮小第一可調(diào)光學(xué)狹縫3的縫隙寬度，使通過該可調(diào)光學(xué)狹縫的光束最細(xì)，本實(shí)例中可調(diào)光學(xué)狹縫3的縫隙寬度最小可調(diào)至0.28mm。
[0049]步驟4、由于本實(shí)例中探測對象空泡最大泡半徑一般不會大于4_，因此我們將第二可調(diào)光學(xué)狹縫4的縫隙寬度縮小至4_，記為s = 4_。
[0050]步驟5、調(diào)節(jié)多位光纖定位器7，使得示波器11上得到的信號電壓最大，記為Vmax,通過計算機(jī)處理示波器信號，可讀得Vmax = 328.6mV。
[0051]步驟6、完全遮擋住探測光束，此時示波器11上得到的信號電壓記為Vmin，通過計算機(jī)處理示波器信號，可讀得Vmin = 3.98mV。
[0052]步驟7、調(diào)節(jié)光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺8，確保探測光束傳播方向與鈦靶13的固壁面平行；
[0053]步驟8、調(diào)節(jié)光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺8，使探測光束向鈦靶13的固壁面移動，同時觀測示波器11的波形變化，當(dāng)示波器11上的信號電壓開始下降時，即為探測光束與鈦靶13的固壁面接觸的臨界狀態(tài)，固定光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺8。
[0054]步驟9、利用Nd: YAG激光光束在鈦靶13的固壁面上聚焦產(chǎn)生空泡，記錄下示波器11中顯示的光偏轉(zhuǎn)信號波形v(t)，如附圖2所示；通過以下公式:
、,Tzr I/
[0055]max min
= 4(1- ~l^-)

324 62
[0056]即可得到該空泡半徑隨時間的變化曲線，如附圖3所示。通過計算機(jī)對其進(jìn)行處理，可進(jìn)一步得到該空泡的最大泡半徑Rmaxl = 2.63mm,第一次脈動周期Ttjsl = 385.2 μ S，第二次脈動周期Ttjs2 = 184.0 μ s，第三次脈動周期Ttjs3 = 167.6 μ S。
[0057]本發(fā)明所提供的固壁面上毫米級空泡半徑和周期的同時探測方法的最主要的前提是產(chǎn)生光強(qiáng)分布均勻的“一字線”探測光束。為了驗(yàn)證通過本發(fā)明的探測裝置可以產(chǎn)生光強(qiáng)分布均勻的“一字線”探測光束，我們對實(shí)例中的探測光束進(jìn)行檢測，辦法如下:
[0058]在步驟8后，調(diào)節(jié)光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺8，將探測光束向鈦靶13的固壁面移動0.1mm。此時，4_長的探測光束有長度為0.1mm的部分被鈦靶遮擋住了，示波器所顯示的信號電壓值對應(yīng)于3.9mm寬的探測光束，借助計算機(jī)分析記錄下此時示波器的示數(shù)。再次將探測光束向鈦靶13的固壁面移動0.1_，借助計算機(jī)分析記錄下此時示波器的示數(shù)。循環(huán)此步驟，直至探測光束完全被鈦靶擋住。將探測光束未被遮擋部分的長度記為X，即可得到探測光束未被遮擋部分長度X與示波器接收到的信號電壓的關(guān)系圖，如附圖4所示。
[0059]可以看到，探測光束未被遮擋部分長度X與示波器接收到的信號電壓Voltage幾乎呈現(xiàn)線性的關(guān)系，這表明本實(shí)例中所用的“一字線”探測光束的光強(qiáng)分布較為均勻，進(jìn)一步表明本發(fā)明的對固壁面上毫米級空泡半徑和周期進(jìn)行同步探測的方法是可行的。
【權(quán)利要求】
1.一種固壁面上毫米級空泡半徑和周期的同步探測裝置，其特征在于，包括探測光束激光器[I]、可將激光光束擴(kuò)束η倍的凹凸透鏡組[2]、第一可調(diào)光學(xué)狹縫[3]、第二可調(diào)光學(xué)狹縫[4]、聚焦透鏡[5]、干涉濾波片[6]、多維光纖定位器[7]、光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺[8]、光纖[9]、光電倍增管[10]、示波器[11]、具備能透射探測光窗口的容器[12]、含固壁面的物體[13]; 其中探測光束激光器[I]、凹凸透鏡組[2]、第一可調(diào)光學(xué)狹縫[3]、第二可調(diào)光學(xué)狹縫[4]、聚焦透鏡[5]、干涉濾波片[6]、多維光纖定位器[7]在探測光束發(fā)射方向上依次同軸設(shè)置在光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺[8]上，具備能透射探測光窗口的容器[12]位于第一可調(diào)光學(xué)狹縫[3]和第二可調(diào)光學(xué)狹縫[4]之間；含固壁面的物體[13]固定在容器[12]中，光纖[9]的一端固定在多位光纖定位器[7]上，另一端作為光電倍增管[10]的輸入端，光電倍增管[10]的輸出端與示波器[11]相連；第一可調(diào)光學(xué)狹縫[3]的縫隙中線垂直于物體[13]的固壁面，且與第二可調(diào)光學(xué)狹縫[4]的縫隙中線以及探測光束激光器[I]的發(fā)射方向兩兩垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固壁面上毫米級空泡半徑和周期的同步探測裝置，其特征在于，探測光束激光器[I]的發(fā)射方向平行于物體[13]的固壁面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固壁面上毫米級空泡半徑和周期的同步探測裝置，其特征在于，所述探測光束激光器[I]為波長為632.8nm,光斑直徑為2mm的He-Ne激光器。
4.一種基于權(quán)利要求1所述固壁面上毫米級空泡半徑和周期的同步探測裝置的探測方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、利用探測光束激光器[I]與可將激光光束擴(kuò)束η倍的凹凸透鏡組[2]，產(chǎn)生光斑直徑大于物體[15]固壁面上產(chǎn)生的最大空泡半徑的2倍的探測光束；其中η為大于I的正整數(shù)； 步驟2、在確保含固壁面的物體[15]沒有遮擋住探測光束的情況下，調(diào)節(jié)各器件使探測光束激光器[I]、凹凸透鏡組[2]、第一可調(diào)光學(xué)狹縫[3]、第二可調(diào)光學(xué)狹縫[4]、聚焦透鏡[5]、干涉濾波片[6]以及固定于多維光纖定位器[7]上的光纖[9]的端口同軸等高，并保證第一可調(diào)光學(xué)狹縫[3]、第二可調(diào)光學(xué)狹縫[4]沒有遮擋住探測光束； 步驟3、在確保沒有發(fā)生光學(xué)衍射的前提下，縮小第一可調(diào)光學(xué)狹縫[3]的縫隙寬度，使通過該可調(diào)光學(xué)狹縫的光束最細(xì)； 步驟4、在第二可調(diào)光學(xué)狹縫[4]的縫隙寬度不小于固壁面上產(chǎn)生的最大空泡半徑的前提下縮小該光學(xué)狹縫的縫隙寬度，直至產(chǎn)生光強(qiáng)分布均勻的“一字線”探測光束，此時第二可調(diào)光學(xué)狹縫[4]的縫隙寬度為s ； 步驟5、調(diào)節(jié)多位光纖定位器[7]，使得示波器[11]上得到的信號電壓最大，記為Vmax; 步驟6、完全遮擋住探測光束，此時示波器[11]上得到的信號電壓為Vmin; 步驟7、調(diào)節(jié)光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺[8]，確保探測光束傳播方向與物體[13]的固壁面平行； 步驟8、調(diào)節(jié)光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺[8]，使探測光束向物體[13]的固壁面移動，同時觀測示波器[11]的波形變化，當(dāng)示波器[11]上的信號電壓開始下降時，即為探測光束與物體[13]的固壁面接觸的臨界狀態(tài)，固定光偏轉(zhuǎn)探測系統(tǒng)用多維平移臺[8]； 步驟9、利用空泡產(chǎn)生裝置在物體[13]的固壁面上產(chǎn)生空泡，記錄下示波器[11]中顯示的光偏轉(zhuǎn)信號波形v(t)，該空泡的半徑變化曲線R(t)可表示為: _ =.vO-」^)
V -V.max mm 由此，通過R(t)即可得到該空泡的最大泡半徑和脈動周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固壁面上毫米級空泡半徑和周期的同步探測方法，其特征在于，步驟I中所述探測光束激光器[I]為波長為632.8nm，光斑直徑為2mm的He-Ne激光器。
【文檔編號】G01N21/00GK104237124SQ201410505871
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】強(qiáng)豪, 韓冰, 陳軍, 倪曉武 申請人:南京理工大學(xué)