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
定性分析了X射线散射对面密度测量结果的影响,给出了面密度测量结果偏差的评估表达式.利用蒙特卡罗方法数值模拟了不同照相布局、不同光源能量和不同材料类型情形下X射线散射对测量结果的影响.模拟结果表明:在无防护窗情形下,被测物自身散射将导致测量结果偏小;在有防护窗情形下,前窗散射对测量结果的影响不大,后窗散射对测量结果的影响与接收介质离被测物的距离有关,具体表现为距离越小影响越大;在一定光子能量范围内,光源能量越低散射导致的测量偏差越大;被测物的原子序数和密度越大,散射导致的测量偏差越大.
X射线 散射 面密度 蒙特卡罗 X-ray scattering areal density Monte-Carlo method 强激光与粒子束
2015, 27(6): 064001
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
用高速摄影技术研究了高压气体膨胀驱动空气-水界面的瑞利-泰勒不稳定性，获得了空气-水界面的不稳定性清晰图像，得到气炮尖顶运动速度及湍流混合层高度增长速度与时间关系曲线。在横式激波管上用高速纹影诊断技术研究了激波作用空气-SF6界面的里克特迈耶-梅什科夫不稳定性，初步获得了实验图像，可清晰显示混合区变化过程。
等离子体界面不稳定性 高速摄影 纹影 激波管 plasma interface instability high-speed photography schlieren shock tube
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
以转镜式高速分幅相机作为记录载体，设计并建立了高速阴影系统。用该摄影系统研究在爆轰加载下金属表面的微喷射现象，以及由此产生的波阵面发展过程。通过获取的阴影图像观察到了带有特定形状缺陷(矩形槽、盲孔)锡自由表面的微喷射演变过程，给出了微射流的形状，冲击波阵面以及喷射物头部的运动速度等物理信息。
高速摄影 阴影摄影 微喷射 高压物理 high speed photography shadow photography micro-jet high pressure physics
中国工程物理研究院,流体物理研究所,绵阳,621900
针对再现图像的处理,通过将图像细分为多个较小区域,在每个小区域同时采用多种阈值计算方法,并引入错误校正机制,获得了能稳定地分割图像的自适应阈值.在此基础上,再用种子生长方法进一步界定粒子的边界,能获得更准确的分割结果,且其过程可以自动完成.该方法已成功用于动态实验图像的处理,获得了很好的结果,静态粒子靶实验表明该方法处理得到的相对误差小于15%.
全息 全息再现 图像处理 粒子
