…….Главная страница Проекты Тепловизионная диагностика Технологии

Назад к "Автоматизированная система оптических измерений"

Интерферограмма движения баллистического объекта со скоростью 800 м/с, полученная с помощью рубинового лазера.

Для сравнения использовался рубиновый лазер ОГМ-20 с энергией 1,2 Дж в импульсе длительностью 120 нс. Баллистическая установка имела дифракционный интерферометр с размером поля 200х300 мм. Как видно из рисунка, при использовании рубинового лазера полосы перед объектом сливаются, так как их поперечный размер сравним с неоднородностью, обусловленной спекл-эффектом.

Интерферограмма движения баллистического объекта со скоростью 800 м/с, полученная с помощью полупроводникового лазера. Интерферограмма, полученная с помощью ИПЛЭН, отличается высоким контрастом, на ней полностью отсутствует спекл-структура.

Чрезвычайно высокая ударо- и вибропрочность ИПЛЭН позволила зарегистрировать процесс разрушения преграды снарядом, летящим со скоростью 900 м/с, и сфотографировать его полет всего в пяти метрах от пушки.

ИПЛЭН использовали и для получения снимков взаимодействия двух скачков уплотнения. Первый, конический, образуется при обтекании кольца с 5°-ным коническим поднутрением, второй возникает при сверхзвуковом обтекании конуса, расположенного по оси кольца (рис.6). Газодинамический эксперимент проводился на сверхзвуковой трубе при числе Маха М=3,11—3,14, полном давлении в приемнике установки Р= 0,8—1,2 МПа и температуре 273 К. Для оптической визуализации обтекания объекта сверхзвуковым потоком использовался теневой прибор ИАБ-451.

Визуализация ударных волн в жидкости:

Вторичные ударные волны от пузырей, захлопывающихся после роста в волне разгрузки, которая возникает при отражении волны сжатия от свободной поверхности жидкости. Скорость ударной волны равна 1,5 мкм/ч (1500 м/с), время жизни пузырьков — около 1 мкс. По данным компьютерной обработки снимка, амплитуда и длительность ударных волн от пузырьков на фазе захлопывания (светлые кольца) при пространственной протяженности около 20 мкм составляют от 1000 до 3000 атмосфер и примерно 20 нс соответственно.

Для масштаба со стороны свободной поверхности опущена игла диаметром 550 мкм с тонкой проволокой диаметром 50 мкм. Темные точки — шарики полистирола диаметром 585 мкм (к поверхности некоторых примыкают пузыри)

Возможность одновременно генерировать излучение на нескольких длинах волн делает перспективным применение прибора для исследования плазменных процессов в высоковольтных импульсных разрядах.

а)б)в)

Интерферограммы плазменного шнура высоковольтного импульсного разряда, зарегистрированные на трёх длинах волн: а - на длине волны синего, б - зелёного, в - красного.

В эксперименте для регистрации искрового разряда между шаровыми электродами диаметром 3 и 0,3 см, отстоящими друг от друга на 6—8 см, использовали трехдлинноволновый лазер и интерферометр Маха-Цандера с диаметром рабочего поля 200 мм. ИПЛЭН запускался синхронно с подачей на шаровые электроды импульсного напряжения амплитудой 200 - 250 кВ. Интерферограммы регистрировались в основной (на трёх длинах волн) и дополнительной (на длинах 0,535 и 0,645 мкм) ветвях интерферометра. Интерферограмма, полученная в основной ветви интерферометра, ахроматизирована, что позволило определить смещение полос на цилиндрической ударной волне. Интерферограммы на одной из трёх длин волн использовали для определения концентрации электронов по оси разряда.