中国工程物理研究院流体物理研究所, 四川 绵阳 621999
采用单透镜型的传像系统研究分析了在同轴粒子场全息诊断中4f透镜组的特有作用(即4f光学透镜组的放大率对每个位置的粒子均为同一常数)是否为4f透镜组特有。实验结果表明,在记录面与透镜的位置相对固定的前提下,采用单透镜型光学系统记录的全息图同样可以用平面波进行高精度再现,而且其放大率与记录对象的物距无关。故在粒子场同轴全息诊断中4f的上述优势并非4f特有,即采用单透镜型成像系统进行粒子场记录时无须使用不同的再现或粒子尺寸标定方法。
全息 相干成像 空间标定 激光与光电子学进展
2018, 55(2): 020901
中国工程物理研究院流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
随着实际应用的发展, 核电站、飞行器发动机、气体燃料等领域均提出了进行大数量点数氢气监测的要求, 但目前已有的光纤氢气传感系统仅能实现单点测量。为解决上述问题, 将波分复用技术和光纤氢气传感技术相结合, 设计了一种可实现多点测量的波分复用光纤氢气传感系统, 阐述了该系统的基本原理、光路结构和技术优势, 并从理论上分析了进行多点氢气监测的可行性。根据理论分析的结果, 基于已有器材搭建了一套4通道的波分复用光纤氢气传感系统, 同时设计了一套实验装置并利用该装置对传感系统进行了验证实验。通过对光纤链路各节点传输光光谱和传感头反射信号光功率的测试, 验证了所提出的新型氢气传感系统不仅可以实现多点测量, 而且各测点具有较好的独立性和性能, 1小时内测量稳定性优于±1%, 测量范围达到了0～4%, 基本误差优于±2%。理论分析和实验结果对于研究大数量点数氢气测量技术及系统极具参考意义。
光纤光学 光纤氢气传感 钯 波分复用 气室 fiber optics optical fiber hydrogen sensing palladium Wavelength Division Multiplexed gas chamber 红外与激光工程
2016, 45(11): 1117003
中国工程物理研究院流体物理研究所,四川 绵阳 621900
随着实际应用的发展,核电站、飞行器发动机、气体燃料等领域均提出了进行大数量点数氢气监测的要求,但目前已有的光纤氢气传感系统仅能实现单点测量。为解决上述问题,将波分复用技术和光纤氢气传感技术相结合,设计了一种可实现多点测量的波分复用光纤氢气传感系统,阐述了该系统的基本原理、光路结构和技术优势,并从理论上分析了进行多点氢气监测的可行性。根据理论分析的结果,基于已有器材搭建了一套4通道的波分复用光纤氢气传感系统,同时设计了一套实验装置并利用该装置对传感系统进行了验证实验。通过对光纤链路各节点传输光光谱和传感头反射信号光功率的测试,验证了所提出的新型氢气传感系统不仅可以实现多点测量,而且各测点具有较好的独立性和性能,一小时内测量稳定性优于±1%,测量范围达到了0～4%,基本误差优于±2%。理论分析和实验结果对于研究大数量点数氢气测量技术及系统极具参考意义。
光纤氢气传感 光纤光学 钯 波分复用 气室 optical fiber hydrogen sensing fiber optics palladium wavelength division multiplexed gas chamber 红外与激光工程
2016, 45(8): 0822006
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621999
果冻内爆实验是一种研究柱形汇聚条件下Rayleigh-Taylor不稳定性的实验方法，由于高速摄影图像不能分辨反弹阶段果冻内界面的扰动，因此采用中低能X光照相CCD相机接收技术开展果冻与气体混合区域的实验研究，获得了果冻环在不同时刻压缩、反弹的发展状况及其内外边界，并观测到果冻质量分数降低时果冻与气体混合界面的变化。实验结果表明：X光照相可作为测量湍流混合区域的半定量测试技术，有助于研究果冻内爆中的气液界面Rayleigh-Taylor不稳定性现象。
X光照相 果冻内爆实验技术 Rayleigh-Taylor不稳定性 湍流混合区域 X-ray radiography gelatin implosion technique Rayleigh-Taylor instability turbulent mixing zone 强激光与粒子束
2014, 26(3): 034002
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国科学院 上海光学精密机械研究所, 上海 201800
在拍瓦级飞秒激光装置上完成了两轮激光驱动甲烷气体靶的实验, 用产生的X光源配合SCCD(转换屏+CCD相机)对小型金属器件背光成像, 采用经验公式和PIC数值模拟方法分别预估了超热电子温度, 得到X光能量分别为377 keV和130 keV, 据此两轮实验分别选择1.3 mm和0.8 mm厚度的轫致辐射体。分析比较了两轮实验背光成像质量。通过对次轮实验图像中铝、铜金属台阶灰度值曲线的分析求得X光的能量分别为49 keV和92 keV, 这表明采用PIC数值模拟方法得到的X光能量更加符合实验结果。
飞秒激光 气体靶 团簇 X光 超热电子 能谱 femtosecond laser gas target cluster X-ray hot electrons energy spectrum 强激光与粒子束
2012, 24(11): 2651
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
利用蒙特卡罗方法分别研究了3种能量X光机的光子穿透不同厚度铝的硬化情况及3种能量光机作为光源测量面密度的过程，并开展了相关实验研究,根据模拟结果对比分析了不同能量光机X射线硬化对面密度测量灵敏度的影响，结果表明：对同种能量光机的光子而言，随着面密度变大,射线硬化程度越严重，导致测量灵敏度下降；光子能量越低，测量灵敏度随面密度变大下降越快，反之亦然；对于某一范围面密度被测物，调整X光机电压使X光子刚好穿透并形成有效图像,可获得最理想的测量灵敏度。
X射线透视法 射线硬化 面密度 测量灵敏度 X-ray transmission method X-ray beam hardening areal density measurement sensitivity
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 流体物理研究所 冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室, 绵阳 621900
为了研究短脉冲强激光辐照下同轴数字全息图像中的杂散光斑, 进行了短脉冲强激光辐照和停止激光辐照情况下CCD图像采集的实验, 采用粒子衍射原理和CCD输出电信号的过程分析了CCD图像灰度的变化, 得到了像素上灰尘的衍射及CCD吸收激光能量导致复位电平失常是杂散光斑及阴影产生的原因, 受热效应和记忆效应的影响, 激光辐照停止后CCD图像采集失常。结果表明, 激光辐照停止后随着热量的消散, 杂散光斑逐渐消失, 去除灰尘并延长CCD的图像采集时间间隔, 避免CCD产生热积累能有效消除杂散光斑。
光电子学 杂散光斑 过饱和效应 面阵CCD 热效应 激光能量 optoelectronics stray facula supersaturation effect array CCD thermal effect laser energy
中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621900
针对基于将X光转换成可见光接收的硬X光光电成像系统,研究了系统面密度分辨能力的理论模型,获得了系统面密度分辨能力的上下限的表达式;建立了对硬X光成像系统对面密度分辨能力的测量方法。利用自制面密度分辨率板,实验测量了由射频X光机、转换屏、光纤锥耦合和CCD相机组成的硬X光光电成像系统在不同照射量下的面密度极限分辨能力的上下限值。实验结果与理论分析模型分析趋势一致,在未饱和条件下面密度分辨力上限随着照射量的增加而不断增加,而面密度分辨力下限随着照射量的增加将减小。
硬X光 成像系统 面密度 照射量 转换屏 hard X-ray radiography imaging system areal density exposure scintillator 强激光与粒子束
2009, 21(10): 1467
中国工程物理研究院流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
全息干板的感光过程涉及到银原子和光电子的动力学过程,这些动力学特性决定了全息干板对不同曝光时间尺度具有不同的感光效率。介绍了用随机过程方法建立的全息干板时间响应理论模型,用该模型分析了Slavich VRP-M型全息干板的时间响应特性并进行了数值模拟。设计了三套不同的曝光实验装置用于时间响应特性的研究,给出了8个时间点的实验数据,在曝光量不变的情况下,曝光时间范围为0.5 ns～10 s。实验结果与理论结果比较吻合,表明全息干板在曝光过程中存在低照度和高照度互易律失效。最后简要分析了互易律失效对全息照相的影响。
全息 全息干板 时间响应 互易律失效
中国工程物理研究院,流体物理研究所,冲击波物理与爆轰波物理实验室,绵阳,621900
针对微粒场全息记录的特点,讨论了记录介质的分辨率和记录介质大小的选择;分析了全息记录介质的感光成像原理,对激光能量的高斯分布和曝光量对微粒场记录的影响进行了研究,给出了光束位置和曝光量对实验的影响结果,并对选用的3种记录介质在给定的处理工艺下的特性曲线进行了对比测试;选定的SY-2型记录介质,记录微粒场时适宜的曝光量为180μJ/cm2.
信息光学 记录介质 高斯光束 曝光量 微粒场全息
