| 基于Mie散射在线测量真空弧放电液滴方法探索 |
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| 引用本文： | 董攀,田昌,李杰,王韬,于海涛,苏明旭,何佳龙,石金水.基于Mie散射在线测量真空弧放电液滴方法探索[J].物理学报,2023(8):99-106. |
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| 作者姓名： | 董攀 田昌 李杰 王韬 于海涛 苏明旭 何佳龙 石金水 |
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| 作者单位： | 1. 中国工程物理研究院流体物理研究所;2. 上海理工大学能源与动力工程学院;3. 上海理工大学理学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号:11735012,11975217)资助的课题~~； |
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| 摘 要： | 金属液滴是真空弧放电的伴随产物,它对理解阴极斑放电性质具有重要作用,而且对工程应用也有重要影响.金属液滴的测量一般采用离线的收集法,不能获得全部空间和单次放电信息.本文提出了一种通过Mie散射在线测量真空弧放电液滴的新方法,并对它的可行性进行了探索研究.首先通过仿真程序计算了钛金属液滴的散射光性质,结果表明小直径颗粒散射光在全部角度上均有分布,随着直径增加,散射光越来越集中在前向,这为不同直径液滴信号的反演提供了可能.接着对探测器进行了分环设计,当探测器分为35环时,光能系数矩阵容易求解,同时保证测量系统具有良好的分辨率.初步实验结果表明,钛金属液滴直径主要分布在9.8 μm附近,验证了Mie散射测量真空弧液滴方法的有效性.但液滴直径分布和离线测量有较大差异,缺少小直径液滴信息,主要原因来源于测量系统信噪比不够,不能有效地获得小直径液滴散射信号,还需要进一步优化.
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| 关 键 词： | Mie散射 真空弧放电 液滴 探测器 |
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