一种针对强激光驱动的冲击效应试验的多物理场测量系统技术方案

本发明专利技术公开一种针对强激光驱动的冲击效应试验的多物理场测量系统，包括纳秒级分辨率的光纤激光多普勒干涉测速系统、纳秒级响应时间的PVDF瞬态压力测试系统、高速图像采集系统以及激光能量、脉宽和光束质量实时监测系统。本发明专利技术通过多种高速、高分辨率的测试手段的协同与协调，对多个物理场（速度、压力、图像）进行实时测量，可对激光驱动爆炸与冲击试验过程进行较全面的表征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及爆炸与冲击效应领域，特别是涉及ー种针对强激光驱动的冲击效应试验的多物理场测量系统。
技术介绍
激光驱动爆炸与冲击是爆炸与冲击动力学研究的发展方向，是力学学科的前沿领域。通过激光驱动开展爆炸与冲击研究，在效率、安全性、精细测量技术的配备上具有明显的优势。特别是激光驱动爆炸与冲击可以获得常规的爆炸与冲击手段所不能达到的超高压力(GPa量级以上)、超短脉冲(ns量级)、高冲击速度(km/s量级)和超高应变率(106/s量级以上)，是开展尖端科技研究不可或缺的手段。 激光驱动的爆炸与冲击产生的强动载荷具有高強度、短历时和小尺度的特点，对測量技术和测试装备提出了更高的要求。最近，高速摄影技木、X闪光照相技术、高速数字示波器以及相关的传感器、光源和快电子学设备已经开始应用于爆炸与冲击实验。诊断技术发展的主流是以激光和光电子学技术为基础的快响应、高分辨率、高灵敏度的非接触测量技术，例如各种激光干涉测量和光谱技术(速度和位移干涉仪、VISAR (任意反射面测速)、FPI等)、散斑技术、激光诱导荧光和拉曼光谱技术、光学窗ロ技术等。迄今为止，激光驱动的冲击波压力的准确测量问题都没能得到很本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对强激光驱动的冲击效应试验的多物理场测量系统，其特征在于，包括光纤激光多普勒干涉测速系统、PVDF瞬态压力测试系统、高速图像采集系统以及激光能量、脉宽和光束质量实时监测系统，其中，所述光纤激光多普勒干涉测速系统用于对强激光驱动的运动靶面质点速度进行测量，其测速范围为100～104m/s量级，测量时间分辨率为纳秒量级；所述PVDF瞬态压力测试系统用于强激光驱动的冲击波压力测量，测量量程为25GPa，时间分辨率为纳秒量级；所述高速图像采集系统用于对试验过程中的靶体运动以及介质扰动时序过程进行图像采集；所述激光能量、脉宽和光束质量实时监测系统用于每一次试验的激光能量记录、脉宽波形记录与功率密度...

【技术特征摘要】
1.一种针对强激光驱动的冲击效应试验的多物理场测量系统，其特征在于，包括光纤激光多普勒干涉测速系统、PVDF瞬态压力测试系统、高速图像采集系统以及激光能量、脉宽和光束质量实时监测系统，其中， 所述光纤激光多普勒干涉测速系统用于对强激光驱动的运动靶面质点速度进行测量，其测速范围为10° 104m/s量级，测量时间分辨率为纳秒量级； 所述PVDF瞬态压力测试系统用于强激光驱动的冲击波压力测量，测量量程为25GPa，时间分辨率为纳秒量级； 所述高速图像采集系统用于对试验过程中的靶体运动以及介质扰动时序过程进行图像米集； 所述激光能量、脉宽和光束质量实时监测系统用于每一次试验的激光能量记录、脉宽波形记录与功率密度空间分布记录；以及，通过脉宽波形的上升前沿作为触发，实现多场同步实时测量。2.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述光纤激光多普勒干涉测速系统包括通讯激光器、光纤环形器、聚焦透镜、探测器和示波器，其中，通讯激光器、光纤环形器、探测器和示波器依次相连，聚焦透镜与光纤环形器相连； 所述通讯激光器用于发射通讯激光至光纤环形器的第一端口； 所述光纤环形器用于将接收到的通讯激光从其第二端口发送至聚焦透镜，以及，将接收到的参考光和信号光从其第三端口发送至探测器； 所述聚焦透镜用于将接收到的通讯激光的一部分作为参考光从其端面反射回所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晨光，宋宏伟，吴先前，魏延鹏，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：