宋 鹏，钟孟春，毛保全，李晓刚，兰 图（装甲兵工程学院兵器工程系，北京，100072）

设计与研发

等离子体特征参数检测系统设计研究

宋 鹏，钟孟春，毛保全，李晓刚，兰 图
（装甲兵工程学院兵器工程系，北京，100072）

为了研究火药燃烧产生的等离子体的特性，本设计采用光谱诊断法对等离子体的电子温度和电子密度进行检测，设计了等离子体特征参数检测系统。本设计在光谱检测法的基础上，根据光谱分析原理和检测总体方案，先后进行了传感器的设计、光谱仪的设计以及数据的处理。设计以ZEMAX为工具，使用探头光路追迹和光纤中光路仿真设计了新型的传感器光学探头；使用光谱仪结构函数优化、消散像处理以及波长点列图分析等方法设计了光谱仪的初始结构和优化结构。对光谱诊断获得的光谱图进行数据处理得到等离子体的电子密度和电子温度，提出了一套能够适用于火药燃烧产生的等离子体的光谱检测方案。为进一步研究火药燃烧产生的等离子体的特性提供一定基础。

等离子体；光谱法；结构优化

0　引言

火药燃烧时，热电离产生的等离子体位于火炮内部，并且具有瞬间产生和瞬间消逝的特点，对于检测装置提出了较高的要求。燃烧的火焰分为发光火焰和透明火焰两大部分。通常来说，火焰的气体组分是辐射光谱的重要原因，火焰的微粒成分会导致光谱的连续性，本设计研究的是火药燃烧时产生的连续光谱。

根据研究对象和火药燃烧的相关计算得出以下准确参数：