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水下等离子体声源脉冲放电光谱测量与分析

水下等离子体声源脉冲放电光谱测量与分析

本文采用hr4000cg-uv-nir 光纤光谱仪和ni-pcb 压力传感器测量了水下等离子体声源脉冲放电光谱和强声波的压力幅值,分析了声与光之间的能量转换关系,并重点观察了不同放电参数对光谱特征的影响。实验结果表明,等离子体声源脉冲放电光谱为连续谱,能量主要集中在500 nm 左右的谱段;放电产生的光能量和声波能量相互竞争,具有此消彼长的关系;提高放电电压,减小电极间隙距离可以提高光的辐射强度和半峰值谱宽度;增大电极间隙距离,将使发光能量向远紫外区移动;更换电极材料将明显改变光的谱分布和强度变化。

相对于传统形式的声源,以电容储能高压脉冲放电方式的水下等离子体声源具有脉冲宽度可调、声源级高、对环境无污染等优点,它在水下远距离目标探测,海底地声剖面测量,蛙人目标处置[1]等方面逐步得到了广泛应用。近年来,不少学者围绕强声波的产生和传播做了大量研究工作[2-3],而一直以来,作为声的伴生产物?放电发光却缺乏研究[4]。针对上述情况,本文通过实验测量了等离子体声源水下脉冲放电产生的光谱,考察了不同放电参数对光谱的影响,并对其光谱特征进行了分析。
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