高重频大能量可调谐激光循环系统的控制方法及该系统的流速验证方法_2

文档序号:9617966阅读:来源:国知局
体染料控制流速v 能实现的最大值;在确定流速时,还应考虑循环栗的能力和循环池的大小等原因,所以在满 足雷诺数小于2000的情况下,液体染料控制流速v越大越好;
[0027] 步骤四:根据获得液体燃料控制流速V,控制系统向控制循环染料池中的循环栗 发出流速控制指令;
[0028] 步骤五:若可调谐激光循环系统工作状况异常,则由控制系统发出警报提示,若该 状况异常超过1分钟未处理,则控制可调谐激光循环系统停止工作,若可调谐激光循环系 统工作状况正常,利用循环染料池中的流速压力检测器检测实际流速,判断获得的实际流 速与控制流速v之差是否达到预设要求,若是,控制系统按照获得的实际流速进行控制;若 否,控制系统对实际流速与控制流速v进行比对,基于负反馈原理修正流速控制指令,重复 该步骤。
[0029] 所述状况异常包括超过3分钟实际流速与控制流速v差达不到预设要求、实际流 速过低于预设范围和流速压力检测器检测压力异常。
[0030] 本实施方式中的高重频是重频在ΙΚΗζ以上及大能量是指脉冲能量10mJ以上的可 调谐激光循环系统。
【具体实施方式】 [0031] 二:高重频大能量可调谐激光循环系统的流速验证方法,所述方法 包括:
[0032] 步骤一:根据待验证的可调谐激光循环系统,确定循环染料池中的液体染料的高 度h和黏滞系数Π ;根据雷诺参数Re= rih/Vl,使雷诺参数Ιζ〈2000,获得液体染料流速v1;
[0033] 步骤二:在雷诺参数Ιζ〈2000的范围内,取液体染料流速Vl能实现的最大值;
[0034] 步骤三:根据公式
,获得液体染料最小流速v2,其中,P为液体 染料浓度,1为栗浦激光斑横向尺度,S为循环染料池中横截面积,σ τ为染料分子的受激发 射截面,KST为系际交叉系数,σ 三重态吸收截面;
[0035] 步骤四:判断待验证的可调谐激光循环系统的流速ν是否在最大流速^和最小流 速v2范围内,若是,则可调谐激光循环系统在流速v下可行,若否,则可调谐激光循环系统 在流速v下不可行。
[0036] 根据本实施方式获得的流速对拟输出高重频大能量可调谐激光的可行性开展论 证工作。若由雷诺数获得的循环系统流速值低于传统的基于最长容许持续栗浦时间方式获 得的循环系统流速值,则说明该可调谐激光循环系统不能够稳定工作。
【主权项】
1. 一种高重频大能量可调谐激光循环系统的控制方法,所述循环系统包括控制系统、 循环累、循环染料池和流速压力检测器;其特征在于,所述控制方法包括如下步骤: 步骤一:根据需求,确定循环染料池中的液体染料的高度h和黏滞系数n; 步骤二:设置液体染料的流动方向与累浦激光方向和调谐激光方向=者相互垂直; 步骤S:根据雷诺参数R。=nh/v,使雷诺参数R。<2000,获得液体染料控制流速V; 步骤四:根据获得液体燃料控制流速V,控制系统向控制循环染料池中的循环累发出 流速控制指令; 步骤五:利用循环染料池中的流速压力检测器检测实际流速,判断获得的实际流速与 控制流速V之差是否达到预设要求,若是,控制系统按照获得的实际流速进行控制;若否, 控制系统对实际流速与控制流速V进行比对,基于负反馈原理修正流速控制指令,重复该 步骤。2. 根据权利要求1所述的高重频大能量可调谐激光循环系统的控制方法,其特征在 于,所述步骤=,在雷诺参数氏<2000的范围内,取液体染料控制流速V能实现的最大值。3. 根据权利要求1所述的高重频大能量可调谐激光循环系统的控制方法,其特征在 于,所述步骤五还包括:若可调谐激光循环系统工作状况异常,则由控制系统发出警报提 示,若该状况异常超过设定时间未处理,则控制可调谐激光循环系统停止工作。4. 根据权利要求3所述的高重频大能量可调谐激光循环系统的控制方法,其特征在 于,所述状况异常包括超过预定时间实际流速与控制流速V差达不到预设要求、实际流速 过低于预设范围和流速压力检测器检测压力异常。5. 高重频大能量可调谐激光循环系统的流速验证方法,其特征在于,所述方法包括: 步骤一:根据待验证的可调谐激光循环系统,确定循环染料池中的液体染料的高度h 和黏滞系数n;根据雷诺参数Re=nh/v1,使雷诺参数Re<2000,获得液体染料流速Vi; 步骤二:在雷诺参数氏<2000的范围内,取液体染料流速Vi能实现的最大值; 步骤=:根据公式,获得液体染料最小流速V2;其中,P为液体染 料浓度,1为累浦激光斑横向尺度,S为循环染料池中横截面积,OT为染料分子的受激发射 截面,Kst为系际交叉系数,O。为=重态吸收截面; 步骤四:判断待验证的可调谐激光循环系统的流速V是否在最大流速Vi和最小流速V2 范围内,若是,则可调谐激光循环系统在流速V下可行,若否,则可调谐激光循环系统在流 速V下不可行。
【专利摘要】高重频大能量可调谐激光循环系统的控制方法及该系统的流速验证方法,涉及一种激光循环系统。为了解决现有可调谐激光的循环系统的控制过程复杂的问题。所述控制方法为根据需求,确定循环染料池中的液体染料的高度h和黏滞系数η;设置液体染料的流动方向;根据雷诺参数Re=ηh/v,使雷诺参数Re<2000,获得液体染料控制流速v;控制系统采用基于负反馈原理利用实时采集的实际流速修正流速控制指令。所述流速验证方法包括:根据雷诺参数确定流速上限,根据传统办法确定流速下限,待验证的可调谐激光循环系统的流速在流速上限和流速下限范围内时,该流速才可行。本发明用于高重频大能量可调谐激光循环系统。
【IPC分类】H01S3/10, G05B19/04
【公开号】CN105375254
【申请号】CN201510907163
【发明人】董志伟, 樊荣伟, 李旭东, 陈默然, 陈德应, 于欣, 马欲飞, 闫仁鹏, 周志刚
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月9日
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