任意反射面速度干涉仪研制中的关键技术
系统介绍了“神光-Ⅱ”装置上线成像速度干涉仪的研制情况。根据“神光-Ⅱ”靶场实际情况制定了光路排布方案,完成了成像系统的设计;根据物理需求、光路调节的难易情况、光学元件的加工难易度和加工成本等因素确定了干涉系统的结构,制定了干涉仪等光程调节方案,并获得了对比度较高的静态白光干涉条纹图像。通过调研和分析确定了任意反射速度干涉仪(VISAR)干涉图像的处理方法。
成像型任意反射面速度干涉仪数据处理方法
采用傅里叶变换方法。列出了对成像型任意反射面速度干涉仪得到的干涉条纹图进行处理的过程。利用文献结果,处理了冲击波整形时产生的有间断干涉条纹图,对处理结果进行了分析。结果表明:条纹图要干净,条纹间距清晰、均匀,应使用1维傅里叶变换的方法处理条纹图,减小滤波的难度。研究了冲击波测试当中条纹丢失的问题,提出了间断条纹图间断起始点相位确定的方法。对透明和不透明靶产生条纹图的不同进行了讨论,得出对透明靶产生的条纹图应采用适当的条纹外延技术进行预处理后再进行常规处理。
激光靶心冲击波观测镜折反式光学系统设计
设计了一种激光靶心冲击波观测镜的光学系统.用反射式光学系统代替折射式光学系统,解决了普通玻璃在200nm端透过率较低的问题.反射镜不引入色差,有利于系统在200~800nm谱段消色差.为消系统轴外像差,反射系统选型为对称式.反射镜全部采用球面镜,为消反射镜以及平板玻璃窗带入的球差,引入校正镜(材料JGS1),在满足要求的条件下,控制折射镜的厚度,使系统色差满足瑞利判据的色差允差,得到了良好的成像质量.
二次暴光全息照相干涉仪及其在冲击波观测中的应用
本文简要阐述了全息照相术的原理及会聚冲击波的特点,在此基础上,设计了一种二次曝光全息照相干涉系统,使用该系统对圆柱形冲击波会聚过程听不稳定性进行了观测,得到了的干涉图像,给出了几个重要结论。
神光-Ⅱ装置配套速度干涉仪
介绍了神光-Ⅱ装置配套线成像速度干涉仪光路排布、用于任意反射面的速度干涉仪系统中干涉仪结构的选择及干涉仪的调节。该仪器可以用于测量自由面速度、界面速度和透明材料中冲击波波阵面速度。该仪器的最小时间分辨力可达约20 ps,空间分辨力高于10μm。并在神光-Ⅱ装置上进行了动态打靶实验,实验用靶为Al-CH靶,获得了较好的实验图像,测得了CH中冲击波的平均传播速度为24.67 km/s。
用于冲击诊断的成像速度干涉仪
为了诊断测量激光驱动冲击波,研制了具有空间分辨力的成像型速度干涉仪。该干涉仪主要包括输入部分、像传递部分及干涉部分,探测光采用波长为532 nm的单纵模激光。在靶位放置一分线板,经过测量,其空间分辨力小于10μm。基于天光KrF准分子激光系统的参数,设计并自制含有烧蚀层的单台阶金属靶,利用成像型速度干涉仪测量到了金属铝靶内的冲击波速度。
成像型速度干涉仪
介绍了应用于超高压条件下的成像型速度干涉仪技术的光路结构和基本原理,该技术在传统速度干涉仪技术的基础上进行了改进,将收光部分改为成像系统,记录系统使用条纹相机,从而能够诊断高速冲击波信号。给出了全系统的光路图,提出了各分系统的参数要求。针对系统硬件,给出了探针光源、成像系统的基本参数,给出了三点支撑干涉仪的设计图,分析了记录系统的基本参数。对于静态实验,拍摄了静态靶的照片,并对静态靶照片进行了初步的分析:发现可以通过条纹对比度的变化初步判断像与靶的对应程度。
SY一1型体外冲击波碎石机
SY一1型体外冲击波碎石机是利用液电效应产生冲击波,半椭球反射器的第一焦点处放电之电极,电极瞬间放电在液体介质中形成冲击波,经半椭球反射器聚焦到第二焦点,置于第二焦点处的结石经过聚焦冲击波的多次轰击后可将结石粉碎,(如图1所示)结石碎粒可自行排出体外。从而患者免受开取石之痛苦。
不同条件下圆柱状容器水压爆破压力测试及其分析
利用声学近似原理,采用镜像法分析容器直径、注水深度、装药位置、容器顶底面以及侧壁约束等对水压爆破冲击波产生的最大超压及冲量的影响,通过采用压力传感器测量水压爆破底部固壁不同部位的压力波形和高速摄影测量物体的运动速度,对理论分析进行了验证。可以为类似水压爆破装药参数的确定提供依据。
基于流固耦合的水力瞬变三维模拟及管壁动态应力分析
水力瞬变也称为水锤是由于管道内压力瞬间升高压力波在管道内以声速传递的现象。紧随着压力波 管壁上产生动态应力进而导致管道失效。基于ALE流固耦合方法模拟由于阀门突然关闭导致的管道中流体冲击波并与一维水锤冲击波理论值进行了对比。在此 基础上分析了不同约束条件下距离管道末端一定距离由于管壁变形和振动而产生的三维动态应力。发现在水锤波传播过该位置一段时间之后管壁应力才达到最 大值此外管壁周向应力在动态应力中影响是最主要的。