激光导引电火花技术研究进展

2019-08-15 18:29:10 来源: 宿州信息港

  放电广泛应用在焊,微加工,内燃机的料点火中。尽管这种现象普遍存在,控制并且塑造其沿着设计的路径放电仍然充满挑战。三种光束 标准高斯光,贝塞尔光束,艾里光斑等均被设置在两个电极丝间。半高全宽10mm,能量为15mJ,脉宽为50fs。该方案的设计理念为:利用激光电离极丝间空气,从而为放电产生优化的路径(在5厘米的间隙中产生15kV的电压)。

  贝塞尔和艾里光束均可产生较优化的放电路径,然而高斯则非常混乱并且不可预知。这里的差别主要来自于不同束内的电场强度差异。亚衍射贝塞尔束和艾里束中心高强度区域分别为7微米和20微米,远小于高斯束的直径50微米。国际合作小组进一步研究了三种情况的电场破坏阈值,研究发现艾里束和贝塞尔束分别低了 .5倍和10倍。

  激光导引电火花

  值得惊奇的是,即使在两个丝之间加入障碍物,放电仍然会发生,在Bessel型和艾里型光束传输下,光束重新修复,电场在不受影响的路径后继续放电。根据Matteo Clerici透露,下一项工作为找出该技术的极限,他提出的两个问题为:我们可以将放电弯曲至何种程度?以该种方式我们可以将多高的电流传输?

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