用于状态方程实验中的侧向阴影照相测速装置的制作方法

专利名称：用于状态方程实验中的侧向阴影照相测速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及侧向阴影照相技术，具体涉及用于状态方程实验中的侧向阴 影照相测速装置。
背景技术：
状态方程的实验测量在地球物理、天体物理、惯性约束核聚变、材料科学、 核武器物理等领域受到广泛重视，对实际应用和状态方程理论的发展都有重要意 义。高压状态方程的研究，在诸多领域产生着较大影响并受到广泛重视。通过雨 贡纽方程，可以知道冲击波速度与粒子速度是状态方程实验中需要被测量的两个 量，其中粒子速度在飞片撞击法中可以通过测量飞片的速度间接获得。于是在研 究状态方程的实验中，精确地探测飞片速度是一项很有意义的工作。
阴影照相技术是一种利用物体遮挡光源在屏幕上显现的图像轮廓，获得物体 及其周围环境信息的技术。它可用来拍摄高速飞行目标，获得飞行目标及环境的 运动信息。
现有技术中，关于阴影照相技术在状态方程中的应用，在《侧向阴影照相技 术在状态方程实验中的应用》(中国原子能科学研究院年报，2006，作者高爽，
汤秀章，王钊，路建新，梁晶) 一文中，公开了用氩离子激光作为探测光源配合 内调焦望远镜建立起的侧向照相系统，被用来进行飞片速度的测量。还公开了为 避免条纹相机的回扫问题，机械快门加普克尔盒被应用于光路中。虽然，该文中 指出，在正面和侧面内调焦望远镜的帮助下，光路可被精确调整。但应用该文中
提供的光路系统进行测量还存在问题。由于氩离子激光与KrF激光撞击飞片后 产生的荧光，两者的信噪比不高，不能很好地排除KrF激光撞击飞片后产生的 荧光对于成像系统的干扰，影响了拍照的清晰度和准确性。

实用新型内容
本实用新型提供了一种用于状态方程实验中的侧向阴影照相测速装置。该装 置能够很好地避免了氩离子激光与KxF激光撞击飞片后产生的荧光信噪比不高
的缺陷，能很好地排除KrF激光对于成像系统的干扰，增强了拍照的清晰度和 准确性。
本实用性型所提供的用于状态方程实验中的侧向阴影照相测速装置，包括 探测光3、机械快门l、普克尔盒2、反射镜4、耙室6、飞片8、 KrF激光lO、 内调焦望远镜all、内调焦望远镜b12、透镜13、条纹相机15，其中，机械快门 l和普克尔盒2被置于探测光3的光路上，探测光3经过反射镜4反射后，与耙 室6内的飞片8平行，内调焦望远镜all与内调焦望远镜b12用于调节探测光3 与飞片8的平行度以及KrF激光10与飞片8的聚焦度，由反射镜4与透镜13 将飞片8的运动轨迹成像于条纹相机15的狭缝中，该测速装置还包括光阑a5、 光阑b9、平凸柱面镜7、干涉滤波片与衰减片14，光阑a5垂直穿过探测光3， 置于飞片8前端，光阑b9垂直穿过探测光3，置于飞片8后端的耙室6内，平 凸柱面镜7平的一面朝向探测光3，且垂直于探测光3，平凸柱面镜7凸的一面 中心对准飞片8的侧面，干涉滤波片与衰减片14置于透镜4与条纹相机15之间， 且更靠近条纹相机15。
本实用性型所提供的用于状态方程实验中的侧向阴影照相测速装置，安置的 平凸柱面镜利用了条纹相机只在一维空间方向上探测的特性，使探测光在飞片中 心位置处聚焦成与条纹相机镜头上的狭缝相对应的细线，于是充分利用的探测激 光的能量，从而提高了信噪比。在飞片前后各安置一个光阑，利用光阑中心的小 孔起到了将探测光准直的作用，比起现有技术中提供的光路系统减少了一个内调 焦望远镜的使用，因为内调焦望远镜在实际使用过程中，越少越容易对焦，用两 个光阑配合两个内调焦望远镜进行调节，提高了探测光与飞片的平行度。


图l侧向阴影照相测速装置示意图
l机械快门，2普克尔盒，3探测光，4反射镜，5光阑a， 6耙室，7平凸 柱面镜，8飞片，9光阑b， 10KrF激光，11内调焦望远镜a， 12内调焦望远镜b， 13透镜，14干涉滤波片与衰减片，15条纹相机。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明 实施例1:
用氩离子激光做为探测光3经过机械快门1，普克尔盒2，光阑a5，被平凸
柱面镜7 (焦距为15.00，)聚焦于飞片8中心处。再经过光阑b9，由成像系统 将飞片8中心处的像成于条纹相机15狭缝上。成像系统包括可见光干涉滤波片 与衰减片14，以及根据所需要的放大倍数，透镜13分别选择的焦距为37. 00， 的单透镜，或焦距为37. OOc历与15. OO，的组合透镜组。
KrF激光lO，到达靶室6前，6束激光总能量平均为158/。单束聚焦光斑不 均匀性不大于2 。有效焦斑直径为500(占总能量78袖勺焦斑的直径)。KrF 激光10经过靶室6上的聚焦透镜与靶室6内的挡溅射石英平面镜共损失111
探测光3采用连续输出的中心波长为514. 5/7ffl的激光。其输出最大功率约为 0. 5/f。由于KrF激光10撞击飞片后产生的荧光在经过光阑b9、可见光干涉滤波 片与衰减片14的遮挡后，其在514.5/7历处附近的强度仍大于探测光3。为了提 高信噪比，需要提高探测光3的功率，于是将一片焦距为15.00，的平凸柱面镜 7加在光路中，使探测光3于飞片8位置处聚焦成一条线，再将这条线成像于条 纹相机15的狭缝上，这样能够成功地在条纹相机上获得飞片飞行轨迹的清晰图 像。
权利要求1. 用于状态方程实验中的侧向阴影照相测速装置，包括探测光(3)、机械快门(1)、普克尔盒(2)、反射镜(4)、耙室(6)、飞片(8)、KrF激光(10)、内调焦望远镜a(11)、内调焦望远镜b(12)、透镜(13)、条纹相机(15)，其中，机械快门(1)和普克尔盒(2)被置于探测光(3)的光路上，探测光(3)经过反射镜(4)反射后，与耙室(6)内的飞片(8)平行，内调焦望远镜a(11)与内调焦望远镜b(12)用于调节探测光(3)与飞片(8)的平行度以及KrF激光(10)与飞片(8)的聚焦度，由反射镜(4)与透镜(13)将飞片(8)的运动轨迹成像于条纹相机(15)的狭缝中，其特征在于，该测速装置还包括光阑a(5)、光阑b(9)、平凸柱面镜(7)，光阑a(5)垂直穿过探测光(3)，置于飞片(8)前端，光阑b(9)垂直穿过探测光(3)，置于飞片(8)后端的耙室(6)内，平凸柱面镜(7)平的一面朝向探测光(3)，且垂直于探测光(3)，平凸柱面镜(7)凸的一面中心对准飞片(8)的侧面。
2. 根据权利要求1所述的用于状态方程实验中的侧向阴影照相测速装置， 其特征在于，该测速装置还包括干涉滤波片与衰减片(14)，置于透镜(4)与条 纹相机(15)之间。
专利摘要本实用新型提供的用于状态方程实验中的侧向阴影照相测速装置，包括探测光、机械快门、普克尔盒、反射镜、耙室、飞片、KrF激光、内调焦望远镜、透镜、条纹相机，光阑a、光阑b、平凸柱面镜，其中，光阑a垂直穿过探测光，置于飞片前端，光阑b垂直穿过探测光，置于飞片后端的耙室内，平凸柱面镜平的一面朝向探测光，且垂直于探测光，平凸柱面镜凸的一面中心对准飞片侧面。该装置能够很好的避免氩离子激光与KrF激光撞击飞片后产生的荧光的信噪比不高的缺陷，能很好的排除KrF激光对于成像系统的干扰，增强了拍照的清晰度和准确性。
文档编号G02B17/08GK201212891SQ20082000528
公开日2009年3月25日 申请日期2008年4月14日 优先权日2008年4月14日
发明者晶 梁, 汤秀章, 钊 王, 路建新, 爽 高 申请人:中国原子能科学研究院