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龙图腾网获悉中国科学院力学研究所申请的专利一种基于飞秒激光电子激发标记的流场密度测量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：CN119715253B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06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：202411819385.4，技术领域涉及：G01N9/24；该发明授权一种基于飞秒激光电子激发标记的流场密度测量方法是由王业军;李宇鹏;吴天舒;汪球;霍宇涛;郭成龙;赵伟设计研发完成，并于2024-12-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于飞秒激光电子激发标记的流场密度测量方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于飞秒激光电子激发标记的流场密度测量方法，其先通过飞秒激光器发射一束激光脉冲，同时使用延时发生器控制激光发射时间；再通过频率转换模块、反射镜组和聚焦透镜装置将激光脉冲聚焦于测量区域；然后，在测量区域一侧并与激光传输方向呈90°方向布置加装滤光片的相机，对飞秒激光激发粒子产生的荧光信号进行滤波收集；最后根据相机采集到的荧光信号衰减时间信息反推出测量区域内流场的密度信息。本发明操作流程简便，测量的结果准确，能在对流场性质产生极小影响的同时，完成流场密度的测量，在研究高超声速流动等较复杂的流动问题中，简化了测量装置的布置，适于推广与应用。

本发明授权一种基于飞秒激光电子激发标记的流场密度测量方法在权利要求书中公布了：1.一种基于飞秒激光电子激发标记的流场密度测量方法，其特征在于:先通过飞秒激光器发射一束激光脉冲，同时使用延时发生器控制激光发射时间；再通过频率转换模块、反射镜组和聚焦透镜装置将激光脉冲聚焦于测量区域；然后，在测量区域一侧并与激光传输方向呈90o方向布置加装滤光片的相机，对飞秒激光激发粒子产生的荧光信号进行滤波收集；最后根据相机采集到的荧光信号衰减时间信息反推出测量区域内流场的密度信息； 具体包括以下步骤： 1将飞秒激光器在延时发生器的控制下发射一准直的激光束； 2通过频率转换模块改变输出的激光的波长，通过反射镜组改变激光的传播方向，通过聚焦透镜将激光聚焦到测量区域； 3将聚焦到测量区域一段距离后的激光束通过激光集束器收集，以避免激光散射对成像信噪比造成影响； 4通过聚焦透镜聚焦激光束激发测量区域内示踪粒子并产生荧光信号，通过含有带通滤光片的相机采集荧光信号； 5将含有带通滤光片的相机与计算机相连，通过计算机对收集到的不同时刻荧光信号图像进行信号衰减寿命的拟合，通过荧光信号的衰减寿命计算得到测量区域的密度信息； 所述步骤2中激光束依次通过频率转换模块、反射镜组和聚焦透镜；经聚焦透镜聚焦后的光束在测量区域将会激发测量区域中的示踪粒子，并发生电离，进而产生激发态分子并衰减至低能级态，伴随荧光信号产生； 以为示踪粒子，荧光信号产生有以下反应： ； ； ； 上述反应式1–3所释放的荧光光谱分别位于第一正波带500~900nm、第二正波带300~450nm和第一负波带300~500nm；其中第一负波带对应的荧光信号较强，含的流场内密度的测量是依靠的第一负波带的荧光信号，通过指数拟合的方法得到荧光信号寿命时间，其中跃迁产生荧光信号的衰减时间与测量区域的密度具有如下关系： ； ； ； 上式4-6中，τ为荧光信号的衰减时间常数；R和分别是气体介质的气体常数和玻尔兹曼常数；是激发态离子的自发发射率；为实验测量常数；为粒子碰撞湮灭的弛豫速率；为常数；n为测量区域的粒子数密度；为激光聚焦所产生的热量；为定压比热容；ρ为测量区域的气流密度。

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