一种强脉冲辐射模拟与观测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种强脉冲辐射模拟与观测装置，该装置包括：模拟辐射源、模拟辐射监测相机、暗箱、环境光照明单元以及数据处理终端，其中，模拟辐射源包括发光二极管阵列或液晶显示器；模拟辐射监测相机正对模拟辐射源进行拍摄；暗箱包括底座以及罩在底座上的箱体，模拟辐射源与模拟辐射监测相机均被设置在暗箱的内部空间内；环境光照明单元，设置在暗箱的内部空间内；数据处理终端，设置在暗箱之外并对模拟辐射源、模拟辐射监测相机以及环境光照明单元进行精细控制。本发明专利技术提供的技术方案能够模拟绝大部分强脉冲辐射过程，具有设计灵活以及成本低的优点。

A strong pulse radiation simulation and observation device

The invention provides a strong pulse radiation simulation and observation device, which comprises an analog radiation source, an analog radiation monitoring camera, a dark box, an ambient light illumination unit and a data processing terminal, wherein the analog radiation source includes a light diode array or a liquid crystal display, and the analog radiation monitoring camera is facing the analog radiation source. The dark box includes the base and the box covered on the base. The analog radiation source and the analog radiation monitoring camera are set in the inner space of the dark box; the ambient light illumination unit is set in the inner space of the dark box; the data processing terminal is set outside the dark box and monitors the analog radiation source and the analog radiation phase. The machine and the environment lighting unit are meticulous control. The technical scheme provided by the invention can simulate most of the strong pulse radiation process, and has the advantages of flexible design and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种强脉冲辐射模拟与观测装置
本专利技术涉及辐射分析
，尤其涉及一种强脉冲辐射模拟与观测装置。
技术介绍
强脉冲辐射的测量是采用多种类型的传感器对核反应过程中辐射输出的特征信息进行收集、处理与分析的技术手段。强脉冲辐射的输出表现为瞬态辐射输出效应，往往仅持续纳秒级的时间。传统的脉冲辐射观测方法包括计数型测量法和电流型测量法，上述两种方法虽然各自在某些方面有一定的优势，但都存在一定的不足，特别是无法直观的反映核反应的连续变化过程。采用成像传感进行强脉冲辐射的观测是近些年来快速发展起来的新技术。在采用成像传感进行强脉冲辐射观测时，一般通过相机观察强脉冲模拟辐射源诱发闪光体的发光效应开展相关观测。采用成像传感器进行强脉冲辐射的观测固然有明显的好处，但该项技术的发展目前仍然存在以下不足：第一，能够采集到的数据非常有限。由于强脉冲辐射往往发生在极短的时间内，因此普通相机无法观测到强脉冲辐射的发生，而采用超高速相机也最多仅能采集到10余幅左右的图像；第二，所采集到的数据图像质量普遍较差。因为强脉冲模拟辐射源的特点，其所辐射的粒子撞击闪烁体后所呈现的光斑一般亮度有限，分布不均，因此最终传递到成像传感器端的信息成像质量不会很高；第三，强脉冲辐射实验具有高成本、短时性的特点，且针对强脉冲辐射的图像分析算法研究较少。因此，如何能够模拟绝大部分强脉冲辐射过程，并且实现低成本的观测一直是业界亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种强脉冲辐射模拟与观测装置，旨在解决现有技术中无法模拟绝大部分强脉冲辐射过程且观测成本较高的问题。本专利技术提出一种强脉冲辐射模拟与观测装置，其中，所述装置包括：模拟辐射源、模拟辐射监测相机、暗箱、环境光照明单元以及数据处理终端，其中，所述模拟辐射源包括发光二极管阵列或液晶显示器；所述模拟辐射监测相机正对所述模拟辐射源进行拍摄；所述暗箱包括底座以及罩在所述底座上的箱体，所述模拟辐射源与所述模拟辐射监测相机均被设置在所述暗箱的内部空间内；所述环境光照明单元，设置在所述暗箱的内部空间内；所述数据处理终端，设置在所述暗箱之外并对所述模拟辐射源、所述模拟辐射监测相机以及所述环境光照明单元进行精细控制。优选的，当所述模拟辐射源包括发光二极管阵列时，所述发光二极管阵列的排列方式与所述模拟辐射源的实际形状相适应。优选的，所述发光二极管阵列的排列方式包括矩形布局方式，在所述矩形布局方式中包括16个矩形电路，且在每一个矩形电路上安装有9个贴片式LED灯珠。优选的，所述发光二极管阵列的排列方式包括圆形布局方式，在所述圆形布局方式中包括一个圆形电路，且在所述圆形电路上安装有9个贴片式LED灯珠。优选的，所述发光二极管阵列的排列方式包括扇形布局方式，在所述扇形布局方式中包括一个扇形电路，且在所述扇形电路上安装有9个贴片式LED灯珠。优选的，所述发光二极管阵列的排列方式包括混合布局方式，在所述混合布局方式中包括15个扇形电路以及一个圆形电路以共同形成一个大圆形，且在每一个所述扇形电路上均安装有9个贴片式LED灯珠，在所述圆形电路上安装有9个贴片式LED灯珠。优选的，每一个所述贴片式LED灯珠均由一个短路帽独立控制灯珠的亮和灭。优选的，当所述模拟辐射源包括液晶显示器模拟辐射源时，需要事先制作好辐射源变化模型，再用液晶显示器播放所述辐射源变化模型，与此同时，采用相机进行观察。优选的，所述模拟辐射源与所述模拟辐射监测相机均由各自的支撑部所竖立起来，各自的支撑部均固定在所述底座上，且所述模拟辐射源的几何中心到所述底座的距离与所述模拟辐射监测相机的几何中心到所述底座的距离相等。优选的，所述模拟辐射监测相机包括可见光与近红外共光路相机，在所述箱体的内壁上贴有黑色吸光壁纸。优选的，所述环境光照明单元包括白光面光源，所述白光面光源安装在所述箱体内壁的顶部，所述环境光照明单元的强度控制开关安装在所述箱体顶部的外侧，可通过手动调节所述白光面光源的亮度。本专利技术提供的技术方案针对不同模拟辐射源，通过综合采用发光二极管阵列或液晶显示器，可有效模拟各种复杂形状、复杂强度变化的模拟辐射源，另外通过采用可见光与近红外共光路相机，可以较低成本并尽可能多的采集不同类型的成像数据，解决了原先需要采用高成本核试验才能获取的数据，本专利技术提供的技术方案能够模拟绝大部分强脉冲辐射过程，具有设计灵活以及成本低的优点，本专利技术提供的技术方案一共两种模拟方式，一种采用LED，另一种采用液晶播放事先制作视频文件的方式，LED只能模拟粗糙的变化规律，液晶显示器可以模拟更为精细的辐射方式。附图说明图1为本专利技术一实施方式中强脉冲辐射模拟与观测装置的整体结构示意图；图2为本专利技术一实施方式中设计的不同灯珠布局的电路；图3为本专利技术一实施方式中发光二极管主控电路。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下将对本专利技术所提供的一种强脉冲辐射模拟与观测装置进行详细说明。请参阅图1，为本专利技术一实施方式中强脉冲辐射模拟与观测装置的整体结构示意图。在本实施方式中，强脉冲辐射模拟与观测装置包括：模拟辐射源(1)、模拟辐射监测相机(2)、暗箱(3)、环境光照明单元(4)以及数据处理终端(5)。在本实施方式中，模拟辐射源(1)包括发光二极管阵列或液晶显示器，在进行模拟辐射源(1)设计时，对于点状模拟辐射源或外形简单的面状模拟辐射源可采用发光二极管电路阵列的方式进行模拟。请参阅图2，为本专利技术一实施方式中设计的不同灯珠布局的电路。请参阅图3，为本专利技术一实施方式中发光二极管主控电路。由图2中可见，本专利技术可采用矩形布局方式、圆形布局方式或扇形布局方式进行简单模拟辐射源的模拟。在本实施方式中，当模拟辐射源(1)包括发光二极管阵列时，发光二极管阵列的排列方式与模拟辐射源(1)的实际形状相适应。在本实施方式中，发光二极管阵列的排列方式包括矩形布局方式，在矩形布局方式中包括16个矩形电路，且在每一个矩形电路上安装有9个贴片式LED灯珠，其中16个矩形电路可组成任意多边形。在本实施方式中，发光二极管阵列的排列方式包括圆形布局方式，在圆形布局方式中包括一个圆形电路，且在圆形电路上安装有9个贴片式LED灯珠。在本实施方式中，发光二极管阵列的排列方式包括扇形布局方式，在扇形布局方式中包括一个扇形电路，且在扇形电路上安装有9个贴片式LED灯珠。在本实施方式中，发光二极管阵列的排列方式包括混合布局方式，在混合布局方式中包括15个扇形电路以及一个圆形电路以共同形成一个大圆形，且在每一个扇形电路上均安装有9个贴片式LED灯珠，在圆形电路上安装有9个贴片式LED灯珠。在本实施方式中，在各个模块工作时，每个单元配备有独立的驱动，因此单个单元的灯珠亮度可控，每一个贴片式LED灯珠均由一个短路帽独立控制灯珠的亮和灭，主控电路板在进行各个灯珠模块的亮度控制时，可采用脉冲宽度调制(PulseWidthModulation，PWM)方法进行控制。在进行实际的模拟应用时，比如可根据真实模拟辐射源的衰减时间设置拉伸后的白光光源的衰减时间。优选的，白光光源的拉伸比率可以控制在实际相机响应时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强脉冲辐射模拟与观测装置，其特征在于，所述装置包括：模拟辐射源、模拟辐射监测相机、暗箱、环境光照明单元以及数据处理终端，其中，所述模拟辐射源包括发光二极管阵列或液晶显示器；所述模拟辐射监测相机正对所述模拟辐射源进行拍摄；所述暗箱包括底座以及罩在所述底座上的箱体，所述模拟辐射源与所述模拟辐射监测相机均被设置在所述暗箱的内部空间内；所述环境光照明单元，设置在所述暗箱的内部空间内；所述数据处理终端，设置在所述暗箱之外并对所述模拟辐射源、所述模拟辐射监测相机以及所述环境光照明单元进行精细控制。

【技术特征摘要】
1.一种强脉冲辐射模拟与观测装置，其特征在于，所述装置包括：模拟辐射源、模拟辐射监测相机、暗箱、环境光照明单元以及数据处理终端，其中，所述模拟辐射源包括发光二极管阵列或液晶显示器；所述模拟辐射监测相机正对所述模拟辐射源进行拍摄；所述暗箱包括底座以及罩在所述底座上的箱体，所述模拟辐射源与所述模拟辐射监测相机均被设置在所述暗箱的内部空间内；所述环境光照明单元，设置在所述暗箱的内部空间内；所述数据处理终端，设置在所述暗箱之外并对所述模拟辐射源、所述模拟辐射监测相机以及所述环境光照明单元进行精细控制。2.如权利要求1所述的强脉冲辐射模拟与观测装置，其特征在于，当所述模拟辐射源包括发光二极管阵列时，所述发光二极管阵列的排列方式与所述模拟辐射源的实际形状相适应。3.如权利要求2所述的强脉冲辐射模拟与观测装置，其特征在于，所述发光二极管阵列的排列方式包括矩形布局方式，在所述矩形布局方式中包括16个矩形电路，且在每一个矩形电路上安装有9个贴片式LED灯珠。4.如权利要求2所述的强脉冲辐射模拟与观测装置，其特征在于，所述发光二极管阵列的排列方式包括圆形布局方式，在所述圆形布局方式中包括一个圆形电路，且在所述圆形电路上安装有9个贴片式LED灯珠。5.如权利要求2所述的强脉冲辐射模拟与观测装置，其特征在于，所述发光二极管阵列的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘皓挺，杨少华，靳晋军，段宝军，严明，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11