【摘要】：为了获得等离子体推进速度，通常使用ICCD对其进行拍摄。除ICCD拍摄法以外，其他4种方法都是间接测量推进速度的方法，每种方法都存在各自的优缺点。为了详细地介绍5种测量射流推进速度的方法，本节采用图2.1.2所示的等离子体射流装置，对其推进速度分别采用5种方法进行测量。产生的等离子体射流的长度约为4cm。图2.1.1等离子体射流的高速动态过程照片，ICCD的曝光时间为50ns[1]图2.1.2N-APPJ放电装置示意图[2]
研究表明，肉眼看似连续的等离子体射流并非由连续的等离子体构成，研究者通过高速增强型电荷耦合相机（ICCD）发现其构成更像是高速推进的“等离子体子弹”沿着等离子体通道推进，其动态过程如图2.1.1所示[1]。目前，研究者通过ICCD发现等离子体子弹的推进速度在104～105m/s量级，比气体流速高几个数量级。为了获得等离子体推进速度，通常使用ICCD对其进行拍摄。然而，ICCD的价格较高，并不是每一个实验室都拥有ICCD。因此，是否存在更便捷、成本更低的方法来获得等离子体的推进速度，是本节讨论的问题。本节将着重介绍测量推进速度的5种方法，分别是电流法、电压法、电荷法、ICCD法、光谱测量法。除ICCD拍摄法以外，其他4种方法都是间接测量推进速度的方法，每种方法都存在各自的优缺点。
为了详细地介绍5种测量射流推进速度的方法，本节采用图2.1.2所示的等离子体射流装置，对其推进速度分别采用5种方法进行测量。该放电装置由直径2mm、长度5cm的铜针作为高压电极插入到单端闭口的石英管中，石英管的内径为2mm，外径为4mm，石英管放置于注射器的轴线上，注射器的内径为6mm。放电装置采用脉冲直流电压驱动，脉冲电压的频率和脉宽分别设定为4kHz和1600ns。采用氦气作为工作气体，气体流速为2L/min。产生的等离子体射流的长度约为4cm。
图2.1.1 等离子体射流的高速动态过程照片，ICCD的曝光时间为50ns[1](www.xing528.com)
图2.1.2 N-APPJ放电装置示意图[2]
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