旋转式激光引雷消雷器的制作方法

文档序号:8012888阅读:418来源:国知局
专利名称:旋转式激光引雷消雷器的制作方法
技术领域
本实用新型属于引雷消雷装置。
雷击闪电对电力、通讯、建筑、航空、航天、军工、林业、石化等行业造成巨大的损失,而落雷时产生的负氧离子和含氮高的物质对植物生长特别有利。如何减少雷害、控制落雷,一直困挠着人们。
目前,雷害消除方法有避雷针法与消雷器法,两者均为被动式,都是利用场致发射原理产生的离子进行引雷与消雷的。避雷针由于场致发射的离子漂移对针端畸变场强有屏避作用,在针端减小、针尖场强等因素的影响,使引雷作用不可靠。引雷器利用场致发射的离子与雷云电荷中和的原理,减小雷云的电位,防止雪崩击穿,这对静止雷云的作用是可行的,但对随台风而快速移动的雷云,引雷器上方的电位增长远大于场致发射的离子所引起的电位减小,消雷器的长针相当于引雷针而遭雷击,使被保护物遭反击而损坏。避雷针与消雷器共同的缺点是提供的离子数量少且与雷云场强相关,使对雷电放电的引导作用(避雷针)与对雷电的屏敝作用(消雷器)仅在大气临界击穿场强时起作用,而避雷针引雷作用不可靠,消雷器也发生遭雷击的事件。
也有用火箭、气球引雷消雷,但其使用不方便,限制了其应用推广。一些文献中也报道一种激光引雷试验装置,但其安全可靠性不高,只是试验阶段。
本实用新型发明的目的是提供一种自然旋转式激光反射装置把云中电荷安全可靠引入大地的引雷消雷器。
该引雷消雷器是主动式的,它利用激光发出光子所带的能量,对大气中的尘埃及悬浮微粒、临界饱和的水、气体等物质进行光电离,在激光通道产生光电流,产生大量的初始电子,并热化空气,它如同一个细导线使雷云与大地短接,引发雷云提前雪崩放电。且雷云放电通道与激光束重合,因此激光束不但能使雷云提前放电,消除其危害,而且能引导雷云放电轨迹,使雷击落地点可控。只要控制雷击点远离被保护物,便能有效地起到防止雷击事故发生的影响。
其作用过程如下激光发生器--传导装置--旋转反射--电离热化空气--雷云提前放电--接地装置--大地实验结果表明用峰值功率30MW的激光器,在2.2MV电压下,激光使15m长的间隙击穿放电;在5.5MV情况下,用激光引起了50m间隙的击穿。两者的大气击穿场强为1.5kV/cM左右,大大低于无激光引发时标准条件下大气击穿场强30kV/cM值。
以下结合附图
对本实用新型作进一步的详细描述附图为本实用新型的结构图。
图中序号1-反射镜,2-反射镜,3-风杯,4-固定物,5-接地装置,6-转架,7-传导装置,8-激光器,9-转动连接物。
为了保证激光器的安全,激光束由激光器8经传导装置7送到反射镜1,经反射镜1射到反射镜2,再由反射镜2折射到雷云。在转架6附近安装避雷针、金属栅等接地装置5,折射到雷云中的激光束从接地装置5穿过,因而引雷后,雷电能量将受激光束引导到达接地装置5再入地。反射镜2装在转架6上。由于反射镜2与激光器无电器上的联系,因而激光器8是安全的,不会遭雷击损坏。
为了扩大引雷范围,把反射镜1装在一个转架6上,转架6与固定物4是轴承等可转动连接物9,固定物4有孔可使激光到达反射镜1。转架6转动是无源的,由风杯3带动。当风杯3为一个且为平面时,转架6转动方向与风向有关;当为二个以上的风杯3组成,转架6在风力作用下旋转。当反射镜1旋转时,把激光束折射到反射镜2上时,经反射镜2反射到空中,就形成一个圆锥形激光轨迹。这样,在雷云的下方形成一个巨大的激光伞形面,把在一般条件下未能引发的雷云中电荷引下来,由于引下的云团所含的电荷还较弱,就达到引雷消雷的目的。调整反射镜1和反射镜2的角度可改变反射轨迹,即改变保护角和保护高度。激光束对雷云的覆盖面积增大,引雷范围也随之增大。
本实用新型的优点1、机械结构简单,体积小,机械转动为风力;2、由于风吹动风杯,带动镜面把激光折射到雷云中,激光束形成一个巨大的伞形面对雷云的覆盖面积增大,引雷范围增大;3、由于激光引起的击穿距离远,安装高度无要求;4、安装激光器无低接地电阻要求,避雷接地装置接地电阻为一般避雷针接地电阻;5、定向引雷消雷安全可靠;6、适用性广,可在电力、通讯、建筑、航空、航天、军工、林业、农业、石化等行业和人民生活的安全起到保护作用。
权利要求1.一种旋转式激光引雷消雷器,包括激光器、传导装置、反射镜、风杯、转架、接地装置,其特征是在风杯3带动下,反射镜1作旋转运动,激光经过传导装置7、反射镜1、反射镜2反射穿过接地装置5到空中。
2.根据权利要求1所述旋转式激光引雷消雷器,其特征是风杯3装在转架6上,反射镜1装在转架6上,转架6与固定物4连接是可转动连接物9,反射镜2装在转架6上,风杯3个数为一个以上。
专利摘要一种旋转式激光引雷消雷器,采用激光电离和热化空气中的物质,形成光电流通道和高温气体诱发雷云电荷沿着光电通道提前放电的原理,其结构是激光通过传导单元射向反射镜,反射镜由风杯带动旋转,把激光反射到整个天空,使天空形成巨大的激光伞形面,激光伞形面的空气导电率下降,雷云提前放电,把雷引向接地装置,控制了落雷点,消除了雷的危害。
文档编号H05F3/02GK2152375SQ93204289
公开日1994年1月5日 申请日期1993年2月20日 优先权日1993年2月20日
发明者陈小兵, 王衢峰, 张强 申请人:陈小兵, 王衢峰, 张强
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