Page 41 - 《含能材料》火工品技术合集 2015~2019
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256 王志昊,李勇,覃文志,高原,蒋小华,王亮,何碧
摄像技术、阴影成像技术、纹影技术、分幅面成像任意 系统,与光电分幅相机串联,将 VISAR 获得的干涉条纹
反射面速度干涉仪(面 VISAR)技术、全息技术以及三 信息实时传输到高速相机记录,通过处理条纹图像得
维重建技术等,获得的信息也越来越完善。 到 了 飞 片 的 二 维 平 面 度 。 A. A. Banishev 等 [17] 利 用
高速扫描摄像技术 [11-12] 能较易获得飞片飞行过 ICCD 相机设计了一套直接拍摄飞片飞行及撞靶过程
程中的侧面影像(图 1),分析获得的影像即可定性判 正面照片的光学系统,并联动光子多普勒测速仪(Pho‑
断飞片的完整性及一维平面度。受限于镜头对焦及景 tonic Doppler Velocimeter,PDV)进行测速,实验结果
深问题,高速扫描摄像技术难以获得较好的正面影像。 如图 3,获取的图像可清晰分辨飞片边缘的弯曲程度。
线 VISAR 技术也能通过计算飞片各点的时间分散获得
飞片的一维平面度 [10] 。
图 1 扫描相机拍摄的飞片照片 [11]
Fig.1 Streak photographs of flyers taken by scanning camera [11]
阴影成像技术基于探测范围内介质对光强的影
响,利用 CCD 或 ICCD 相机获取图像。T. Mattle 等 [13]
通过在不同方向设置光源并联动的方式研究飞片飞行
过程侧面与正面影像(包括反射成像与投射成像)。阴
影成像技术可以获得清晰的飞片飞行过程侧面图像及
冲击波演变过程 [14] ,但如图 2 所示,阴影成像技术得到
的飞片飞行图像信息量有限,对于飞片平面度与完整
性的表征能力也不足,即使加入正面照射的方式仍只
能得到飞片的粗略轮廓,无法获得飞片更细节的信息。
实际上仍是一维的平面度与完整性。
图 3 ICCD 相机拍摄的飞片照片与 PDV 测速结果 [17]
Fig. 3 Photographs of flyers captured by ICCD camera and
results of the velocity measured by PDV [17]
全息技术能够记录光的相位信息,因而全息技术
也 被 用 于 高 速 飞 散 物 的 观 测 与 表 征 。 J. D. Yeager
等 [18] 利用数字同轴全息技术(DIH)研究了雷管输出飞
散物的三维形貌、位置及速度分布,如图 4,DIH 技术
得到的照片能够清晰地获得每块飞散物的外观轮廓与
图 2 飞片侧面与正面的阴影成像照片 [13]
Fig.2 Shadow imaging photos of the side and front of the flyer [13] 冲击波纹样。因此,若将全息照相技术用于激光驱动
飞片研究,将有助于构建相关物理模型,同时也是数值
面 VISAR 技术为获取更准确、丰富的飞片平面度 仿真的重要参考。
和完整性信息提供了技术手段。刘寿先等 [15] 基于面 速度接近光速的相对论性电子在环形加速器中行
成像 VISAR 原理 [16] ,搭建了用于诊断激光驱动飞片平 进时发出的 X 射线强度高且特性优异,非常适合作为
面度与完整性的试验系统,即分幅面成像 VISAR 测速 测试光源,同步辐射技术正是基于此原理。T. M. Wil‑
Chinese Journal of Energetic Materials,Vol.27, No.3, 2019(255-264) 含能材料 www.energetic-materials.org.cn