基于旋滤波的散斑干涉图预处理方法
介绍了旋滤波算法中窗口大小变化对滤波效果的影响,得出旋滤波的窗口应该取在约1/4条纹宽度的结论。处理了大散斑噪声的干涉图,发现窗口尺寸必须超过散斑尺寸才能得到比较好的滤波效果。确定了旋滤波算法应用的范围是大于散斑尺寸,且在1/4条纹宽度处比较合适。针对滤波后条纹对比度降低的问题,使用灰度拉伸的方法进行对比度增强。
基于非线性最小二乘法的条纹相机标定数据处理方法
使用基于非线性最小二乘法的方法处理扫速标定数据,获得了条纹相机的全屏扫速数据,消除了扫速非线性和空间畸变对测量结果的影响。该方法的不确定度约为0.04%,远小于条纹相机的系统误差。利用该方法得到了各个像素对应的扫速,其不确定度约为1.5%,显著减小了条纹相机测量结果的误差。
光学条纹相机扫描速度和非线性的测试
介绍了光学条纹相机的扫描速度测试实验和非线性计算过程以及结构、工作原理,并讲述了实验是以YAG染料激光器为光源,利用标准具的精确距离得到相机所测条纹图上相邻两条纹之间的时间间隔,以此推算条纹相机的扫描速度,并用重复测量的方法推算出相机的扫速非线性.
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。
光学条纹相机扫描速度实验标定
为实现冲击波速度的精确测量,对光学条纹相机进行了标定,得到了处于不同扫速档时狭缝上不同位置在不同时间区域的扫描速度。标定结果表明,在10ns/15mm档和5ns/15mm档时,初始时刻的扫描速度明显慢于结束时刻。而对于相机的2ns/15mm档,初始时刻的扫描速度更快。相机扫描速度在不同时间差别较大,表明随着相机的老化,采用平均扫描速度和扫速非线性进行数据处理已不适用。
基于神光Ⅲ原型装置的成像型任意反射面速度干涉仪
介绍了基于神光Ⅲ原型装置的成像型任意反射面速度干涉仪(VISAR)的系统结构和实验结果,详细阐述了为解决VISAR系统的光路对接调试、干涉仪零程差状态保持、探针激光方式、条纹相机触发时间等问题而采取的特殊手段。对系统性能进行了测试,结果表明:时间分辨力优于30 ps,空间分辨力优于10μm,测速范围为10~50 km.s-1。通过神光Ⅲ原型装置进行打靶实验,结果表明:该系统能获得透明材料中冲击波作用形成的清晰干涉条纹,能依据条纹分布情况来判断冲击波在空间不同位置的作用情况。对双灵敏度结构获得的两幅条纹图像进行处理,计算得到了冲击波在透明材料中的传播速度为36.5 km.s-1。
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。
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