以激光驱动飞片速度场诊断为例, 展示线面同时成像任意反射面速度干涉仪(VISAR)技术在超高速碰撞研究中的应用前景。将传统VISAR改为成像干涉结构, 用变像管扫描相机和高速光电分幅相机分别记录作为信号载体的梳状干涉条纹随时间的变化, 实现靶面一条线上各点速度历程和多个时刻二维靶面上所有点速度相对分布的测量。所研制的线面同时成像VISAR具有10 μm的空间分辨和约15 m/s的速度分辨能力。用其测量了激光驱动铝膜飞片的速度场, 直观给出飞片的演化发展过程。实验结果表明, 线面同时成像VISAR技术可以为激光驱动飞片、超高速碰撞等领域的理论研究和数值模拟提供有效比对实验数据。

针对分幅面成像任意反射面速度干涉仪(VISAR)时间分辨和速度分辨的不足，研制了一套超高时间分辨空间相移面成像VISAR。用双VISAR干涉腔光路解决超短脉冲相干性问题，实现超高时间分辨；用沃拉斯顿棱镜代替传统点VISAR中的偏振分束棱镜分光实现简洁的空间相移光路；以梳状干涉条纹作为信号载体实现空间分辨；用空间变换方法实现相移条纹的像素匹配；再由四路推挽式信号处理方法获得相位，进而获得全场速度分布。该套面成像VISAR具有150 ps时间分辨和6 m/s速度分辨。用其测量了激光驱动铝膜飞片的速度场，给出了全场速度分布。实验结果验证了超高时间分辨空间相移面成像VISAR的可行性。

针对窗口傅里叶变换和连续小波变换方法对于低速缓变过程速度分辨不足的缺点，提出了一种基于傅里叶变换的位移模式数据处理新方法。该方法不是通过分析信号频率获得速度，而是采用改进的傅里叶变换方法直接分析信号相位得到位移，进而求导得到速度信息。用新方法对电炮平面碰撞实验数据进行处理，很好地反映了铁样品的低压弹塑性过程。新方法不仅充分利用了原始数据的信息量，而且在低速段具有较高的速度分辨能力，可以作为窗口傅里叶变换方法和连续小波变换方法的有益补充。

研制了一套线面同时成像任意反射面速度干涉仪(VISAR)用于激光驱动飞片速度场时空分辨测量。将传统VISAR改为成像干涉结构，用变像管扫描相机和高速光电分幅相机分别记录作为信号载体的梳状干涉条纹，实现靶面一条线上各点速度历史和多个时刻二维靶面上所有点速度的测量。所研制的线面同时成像VISAR具有小于10 μm的空间分辨和约15 m/s的速度分辨能力，线成像VISAR时间分辨小于50 ps，面成像VISAR曝光时间小于5 ns。用其测量了激光驱动带约束刀口铝膜飞片的速度场，给出了高时空分辨全场速度分布，从中可以清晰看出飞片的演化发展过程。实验结果表明，线面同时成像VISAR将是各种飞片产生技术及相应加载手段中全场速度诊断的有力工具。

研制了一套分幅面成像任意反射面速度干涉仪(VISAR)用于飞片完整性、速度分散性和平面性的诊断。在线成像VISAR基础上，用更小的条纹常数实现更高的速度分辨，同时用光电分幅相机取代扫描相机记录干涉条纹图像，实现多个时刻全场速度的测量。所研制的面成像VISAR具有5 μm的空间分辨和15 m/s的速度分辨能力。用其测量了激光驱动铜膜或铝膜飞片的速度场，给出了多个时刻的全场速度分布，从中可以清晰看出飞片的演化发展过程。实验结果表明，分幅面成像VISAR技术可以为激光驱动飞片平面性的理论研究和数值模拟提供有效实验数据。

对差分干涉计算机层析技术诊断激波加载下气柱界面不稳定性的可行性进行初步理论和实验研究。针对有限投影数的联合代数重建算法，提出了一种新的投影矩阵计算方法，采用特定投影方向，各投影方向具有不同采样间隔。投影方向的对称性和投影线的规律性使计算过程大为减化。用该重建算法对气柱密度场进行数值模拟，结果表明4方向投影能够重建激波作用下气柱演化初期的体密度场，8方向投影基本能够重建演化中期的体密度场。用差分干涉系统对激波管气柱进行3方向诊断的实验结果表明，差分干涉计算机层析技术用于激波冲击下的气柱不稳定性密度场诊断是可行的。

设计并建立了一套完整的线成像激光干涉测速系统, 用于激光驱动技术中小尺寸飞片或样品一条线上所有点的速度测量。它将激光压缩为线状照射到靶面, 用成像物镜收集靶面的漫反射光并传递到广角迈克尔逊干涉腔中形成干涉, 产生的梳妆干涉条纹作为信号载体, 用变像管扫描相机记录条纹随时间的变化,用不同位置的条纹移动量反推出不同位置的速度分布, 实现空间分辨。系统具有50 ps响应时间和20 μm空间分辨能力。用该系统测量了激光驱动飞片的速度场, 清晰的扫描干涉图像直观显示了飞片的运动过程和各点的速度差异。用傅里叶变换方法对干涉图像进行处理, 得到了靶面一条线的速度和位移分布。

设计并搭建了一种新的线成像激光干涉测速系统,用于小样品材料的冲击波诊断或飞片速度测量。系统采用梳状干涉条纹做为信号载体,利用1维光纤阵列＋光电倍增管＋数字示波器替代变像管扫描相机作为记录设备,记录伪推挽四路干涉信号,实现1 ns时间分辨和86 μm空间分辨。用它测量了脉冲激光驱动铝膜飞片的速度场,获得对比度较好的信号,数据处理结果揭示了飞片加速过程将近20 ns,飞片的平面度为14.8 mrad。实验证明,该线成像激光干涉测速系统具有一定实用性。