原子发射光谱双谱线法是一套瞬态高温测试方法,时间分辨率可高达0.1μs,选择的两条谱线的波长分别为CuI510.5nm和CuI521.8nm。系统的石英光导纤维将炸药爆炸时的瞬时光信号传输到分光器,通过滤光片形成CuI510.5nm和CuI521.8nm两条谱线,再由两个光电倍增管将光谱信号转换成电信号,经高速响应电路传输到多通道瞬态数据采集器和计算机,进行实时数据采集和光谱信号处理。由于炸药爆炸的破坏作用,为使光纤和整个测试系统不受破坏和影响,在远距离(大约100m处)用光学聚焦系统收集爆炸时的发射光信号至光导纤维一端。根据其测温原理,该系统的全套测温装置主要由光传导部分、双分光系统部分、双光电转换部分、信号采集及数据处理部分这四大部分组成,如下图所示:
图1.原子发射光谱双谱线法测试系统
这套双谱线测温系统存在时间分辨率达不到测量要求、精度不高等缺点。
多谱线测温系统在双谱线的基础上,将测试通道增加到了八通道,整个系统的工作过程为:
爆炸源爆炸后,爆炸源中加入的铜被瞬态高温原子化,此时利用光学聚焦系统远距离接收爆炸瞬间发出的光信号,通过单根光纤进行光信号传输,该光束经过一进八出的分束光导纤维分为八束子光束,子光束分别到达透光波长不同的一组铜谱线滤光片进行滤光,进而达到八个同型号的光电倍增管,将接收到的光信号转化为电信号,光电倍增管输出的电信号再传输到数据采集系统,最后由计算机进行光谱数据的分析、处理,并输出结果。
总体结构图如下:
.图2.多谱线测试装置原理图
1光学聚焦系统2分束光导纤维3滤光片4光电倍增管5整个装置暗盒6数据采集控制器
7爆炸源8支架9起爆线10起爆器11计算机
与原先的测温系统相比,该套测试系统大大提高了测量过程中的时间分辨率,并延长了系统采样时间,测温的总时间不再受到系统的限制。因此该套测试系统大大提高了高温测量结果的精度,推动了测温技术的进一步发展。此外,该套系统还有以下优点:
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