【技术实现步骤摘要】
一种用于冲击波高速数字阴影成像的可视化装置
本专利技术属于高速瞬态阴影成像的可视化测量领域。
技术介绍
随着我国航天技术、武器装备和基础学科的发展，涉及超高速空气动力学、超高速撞击、爆炸与冲击等领域的研究不断深入。在这些研究工作中，许多现象是持续时间很短的瞬态变化过程，需要有高速数字可视化系统才能够对这一过程进行清晰、连续地成像记录，以便掌握物理现象的本质。美国加里·塞特尔(G.S.Settles)在其2001年出版的专著《纹影与阴影技术——透明介质中的可视化现象》中对纹影成像和阴影成像的技术发展历史和在各个领域的应用及未来的发展进行总结和展望。作者认为纹影成像技术不适用于大视场实验，而简单的阴影成像技术可以为大视场实验提供强有力的解决方案。作者对直接阴影成像技术进行了详细的介绍，给出了直接阴影成像技术的工作原理设置图：点光源-高速相机-反光屏，对流场冲击波和扰动的可视化研究具有简单性和通用性。但直接阴影成像技术需要高亮度的点光源以及高增益的反光屏，成为阻碍直接阴影成像技术发展应用的瓶颈。目前，国内外相关研究主要采用...
【技术保护点】
1.一种用于冲击波高速数字阴影成像的可视化装置，其特征在于，包括短弧氙灯点光源(18)、超高速数字相机(14)和正投反光屏(17)；/n超高速数字相机(14)的相机镜头(15)中心位置设置45度杆镜(16)；/n短弧氙灯点光源(18)的光轴与超高速数字相机(14)的光轴呈90度夹角；/n短弧氙灯点光源(18)发出的点光源汇聚至45度杆镜(16)表面，并以光锥形式反射至正投反光屏(17)上，由超高速数字相机(14)记录在正投反光屏(17)上形成的阴影。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于冲击波高速数字阴影成像的可视化装置，其特征在于，包括短弧氙灯点光源(18)、超高速数字相机(14)和正投反光屏(17)；
超高速数字相机(14)的相机镜头(15)中心位置设置45度杆镜(16)；
短弧氙灯点光源(18)的光轴与超高速数字相机(14)的光轴呈90度夹角；
短弧氙灯点光源(18)发出的点光源汇聚至45度杆镜(16)表面，并以光锥形式反射至正投反光屏(17)上，由超高速数字相机(14)记录在正投反光屏(17)上形成的阴影。
2.根据权利要求1所述一种用于冲击波高速数字阴影成像的可视化装置，其特征在于，短弧氙灯点光源(18)包括短弧氙灯灯管(3)、短弧氙灯控制电源、正极散热片(2)、负极散热片(7)、短弧氙灯管安装调整机构(8)、球面反射镜(11)、平凸光学透镜组和机箱(13)；
短弧氙灯灯管(3)上端的阳极设置有正极散热片(2)，短弧氙灯灯管(3)下端的阴极设置有负极散热片(7)，所述负极散热片(7)通过短弧氙灯管安装调整机构(8)安装于机箱(13)底板上，短弧氙灯灯管(3)的阴阳极分别连接短弧氙灯控制电源的正负极；
平凸光学透镜组由入光侧平凸透镜(4)、出光侧平凸透镜(6)和透镜组安装圆筒(5)构成，入光侧平凸透镜(4)和出光侧平凸透镜(6)同轴安装在透镜组安装圆筒(5)内，透镜组安装圆筒(5)安装在机箱(13)一侧壁上；
球面反射镜(11)为凹面球面反射镜，并安装于机箱(13)对侧侧壁上；
短弧氙灯灯管(3)的球形玻壳位于球面反射镜(11)和平凸光学透镜组之间且三者水平同轴设置，球面反射镜(11)和入光侧平凸透镜(4)的焦点均位于短弧氙灯灯管(3)的弧隙处；
球面反射镜(11)将短弧氙灯灯管(3)发出的发散光汇聚至焦点后继续前行入射至入光侧平凸透镜(4)，入光侧平凸透镜(4)将汇聚光变为平行光，该平行光经出光侧平凸透镜(6)汇聚为点光源输出。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，赵庚，姜雄文，陈拓，魏宏健，徐施佳，单宝路，冯文举，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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