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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利面向推进系统的重频等离子体射流点火特性试验系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118191216B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410430880.X，技术领域涉及：G01N31/12；该发明授权面向推进系统的重频等离子体射流点火特性试验系统及方法是由孙安邦;刘天旭;王亚楠;赵政设计研发完成，并于2024-04-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本面向推进系统的重频等离子体射流点火特性试验系统及方法在说明书摘要公布了：一种面向推进系统的重频等离子体射流点火特性试验系统及方法，该系统包括使用含能掺杂工质的重频脉冲等离子体射流生成系统、试验腔体与诊断设备；其中使用含能掺杂工质的重频脉冲等离子体射流生成系统包括毛细管射流装置、脉冲电压生成电路、冲电流生成电路、晶闸管触发电路、LC串联谐振充电电路和控制系统六个模块，诊断设备包括高压探头、罗氏线圈、准直镜、光纤、光谱仪、高速相机、压力传感器、热电偶、示波器和采集卡；系统通过可控阀门实现控制试验腔体内压力控制以模拟推进系统发动机工作压强，通过计数器的引入实现对重频放电序列中任一次等离子体射流参数实现电学、光学诊断，以及重频射流作用下发动机中推进剂点火过程中试验腔体中温度与压强测量，通过触发电极电压信号实现毛细管放电电学参数与推进剂燃烧的温度压强参数实现时间同步，起到实现对重频毛细管放电等离子体射流作用下点火效能的多维度表征的目的。

本发明授权面向推进系统的重频等离子体射流点火特性试验系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种面向推进系统的重频等离子体射流点火特性试验系统，其特征在于：包括使用含能掺杂工质的重频脉冲等离子体射流生成系统、试验腔体与诊断设备；其中使用含能掺杂工质的重频脉冲等离子体射流生成系统包括毛细管射流装置19、脉冲电压生成电路9、脉冲电流生成电路10、晶闸管触发电路16、LC串联谐振充电电路17和控制系统18；诊断设备包括第一高压探头28、第二高压探头29、罗氏线圈27、准直镜30、光纤31、光谱仪32、高速相机33、压力传感器34、热电偶43、示波器45和采集卡50； 在使用增能改性工质可重复运行的毛细管射流装置19中，含能掺杂工质块1由纳米级至微米级的活泼金属粉末，与高聚物粉末混合、压制、烧结、机械加工成改性含能工质，并在轴心加工毛细管通道12，侧面加工一圆柱形通道14与毛细管通道12连通，含能掺杂工质块1同轴安装于外壳8内部；外壳8前部与前法兰盖板5相连接，后部与后法兰盖板7所连接；前法兰盖板5同轴心加工扩张型的阴极喷嘴6；阳极2从含能掺杂工质块1的后部插入毛细管通道12，触发电极3从含能掺杂工质块1侧面的圆柱形通道14插入，将阳极2端部与前法兰盖板5之间的毛细管通道12分隔为阳极2与触发电极3之间的部分，称为触发通道15，和触发电极3与前法兰盖板5之间两部分；阳极2与触发电极3外部安装绝缘子4实现与外壳电气隔离，限位螺丝11安装与绝缘子4外侧，与外壳8固定连接； 使用含能掺杂工质的重频脉冲等离子体射流生成系统中各个模块的连接关系为：脉冲电压生成电路9的高电压输出端与毛细管射流装置19的触发电极3相连，低电平输出端与毛细管射流装置19的前法兰盖板5相连；脉冲电流生成电路10的高电压输出端与毛细管射流装置19的阳极2相连，低电压输出端与毛细管射流装置19的前法兰盖板5相连，毛细管射流装置19的前法兰盖板5通过接地线接地；LC串联谐振充电电路17的高电压输出端与脉冲电流生成电路10中储能电容器C1高电压端连接，低电压输出端与脉冲电流生成电路10中储能电容器C1低电压端连接，用以实现储能电容器的快速充电；晶闸管触发电路16的两个驱动电压输出端，分别连接脉冲电压生成电路9中的晶闸管SCR2，发送触发信号21，以及向脉冲电流生成电路10中的晶闸管SCR1发送触发信号22，用以控制两个晶闸管的开通；控制系统18通过光纤连接LC串联谐振充电电路17和晶闸管触发电路16，按照设定的频率，向LC串联谐振充电电路17发送充电起始信号23，向晶闸管触发电路16发送触发晶闸管控制开通信号20； 毛细管射流装置19的前法兰盖板5与试验腔体44一端相连接，试验腔体44为一内部中空的同轴圆柱体结构，试验腔体44内部放置推进剂37，用以模拟推进系统发动机内部的推进剂在等离子体工况下点火燃烧的工况；试验腔体44另一端与压力控制阀门38相连接，通过预先设定腔体内部压力P0与真实发动机工况一致，当试验中推进剂点火后，如果试验腔体44内部压力低于预设压力P0时，压力控制阀门38关闭，内部压力高于预设压力P0后开启泄放压力，当试验腔体内部压力低于预设压力P0时再关闭，如此反复控制试验腔体44内部压力与预设压力P0保持一致；试验腔体44侧面开设两个石英观察窗口36，用以观察内部等离子体流动以及燃烧过程；以及一测压孔35，用以连接压力传感器34以测量试验腔体内部压力； 在外围实验设备连接方面，毛细管射流装置19的阳极2与脉冲电流生成电路10高电压输出端的连线穿过罗氏线圈27，测量毛细管放电电弧通道放电脉冲电流，测得电流信号40分成两路，一路进入示波器45的第一通道被采集，另一路进入计数器42，当达到预设计数后，计数器42向高速相机33与光谱仪32发送触发信号41，用以实现采集重频放电序列中特定等离子体射流的发展形貌与光谱； 第一高压探头28高压端与毛细管射流装置19的触发电极3相连接，接地端与外壳8相连接，用以采集触发电极3电压，测得触发电极电压信号46分成两路，一路进入示波器45的第二通道被采集，另一路作为触发信号接入采集卡50； 第二高压探头29高压端与毛细管射流装置19的阳极2连接，接地端与后法兰盖板7连接，用以采集阳极2电压，测得阳极电压信号47进入示波器45的第三通道； 高速相机33通过石英玻璃窗36拍摄试验腔体44内部等离子体射流发展形貌与推进剂点火过程，高速相机33镜头轴线方向与试验腔体44轴线方向垂直；准直镜30透过石英玻璃窗36采集试验腔体44内部等离子体射流与点火燃烧光线，通过光纤31进入光谱仪32，分析等离子体射流与点火过程的光谱；压力传感器34通过测压孔35用以测量放电与点火过程中试验腔体44内部压强，压力信号48被采集卡50采集；热电偶43插入试验腔体44中，用以测量点火过程中推进剂温度，温度信号49被采集卡50采集； 对于开展开放空间中等离子体射流特性研究中，试验腔体44内部不放入推进剂37与热电偶43，压力控制阀门38打开，让试验腔体44内部与外界大气环境联通；对于等离子体射流作用下推进剂点火研究中，试验腔体44内部放入推进剂37与热电偶43，压力控制阀门38正常工作保持对腔体内部压强控制。

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