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光纤探针的计算
光纤探针的计算
图1
如图1所示，根据文献[1]，弯液面高度h的计算公式为
(1)
式中，， 为腐蚀液表面张力系数，为腐蚀液与保护液的密度差，为光纤初始半径，为腐蚀液与光纤的接触角，为欧拉（Euler）系数，。根据文献[2]，对于HF和硅油系统，，°，设，代入计算，画出光纤探针的形状如图2所示，得出的是不规则形状的探针。
设腐蚀液的腐蚀速度为，对49%的HF，约为，则有
(2)
则整个腐蚀时间。
下面推导欲制作出线性锥光纤的速度变化规律。
对(1)式，用上述参数估计，得，故(1)式可简化为
(3)
其中，，，对（3）式求导得
(4)
现假设光纤以速度运动，则有
图2
即
(5)
其中为锥的斜率，且满足
， (6)
为初始液桥高度，由（3）式得
。 (7)
（5）式两边对时间积分，设
(8)
解得
(9)
由（6）（7）得
再由（5）式得到的表达式为
(10)
画出其曲线如图3所示。
图3
速度为正，光纤向下运动；速度为负，光纤向上运动。
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