针对从基于压缩超快成像的瞬态冲击波二维诊断系统获得的压缩图像中反演出时变冲击波二维条纹的问题，提出一种基于变加速广义交替投影的图像反演算法。该算法利用二维条纹图像所具有的强低秩性和梯度稀疏特性，将问题转化为基于低秩与全变分双先验约束的优化问题，并通过变加速的方式有效减少了广义交替投影框架迭代求解该问题过程中产生的误差累积。仿真结果表明：与现有算法相比，在无噪情况下，所提算法的平均峰值信噪比提升了11.0 dB，平均结构相似性提升了11.4百分点；在含噪情况下，所提算法反演效果稳定，抗噪能力良好。最后，实验结果表明，所提算法针对实际压缩图像也能反演出轮廓清晰的二维冲击波条纹，且一维冲击波速度的最大相对误差从20.38%下降到11.66%，降低了8.72百分点，验证了该算法的可行性。

研究了广角任意反射面速度干涉仪(VISAR)的光学性质。阐述了广角VISAR的原理, 指出广角诊断靶中椭球镜的作用是将靶丸内表面成虚像在靶丸中心附近。使用Zemax模拟了成像弯曲对动态干涉条纹形成的影响, 提出使用异形光纤面板进行像面矫正。研究了工程误差对干涉仪成像的影响, 若要取得良好的成像效果, 椭球镜的位置偏差不得多于30 μm, 倾角不得超过4°, 长轴方向加工误差需小于0.1 μm, 短轴方向误差需小于4 μm, 镜面反射率应高于70%。讨论了广角VISAR光学研究的进一步发展方向如影响动态条纹的更多可能因素、像面矫正的其他方法、物与像面的光学对应等。

在激光惯性约束聚变研究中不对黑腔和靶丸做额外处理的条件下，靶丸的早期驱动对称性一直缺少直观的观测手段.介绍了基于神光III原型装置发展的双轴任意反射面速度干涉仪技术及相应的实验结果.通过在靶丸内部安装小反射镜的方式，获得靶丸赤道及极区的冲击波速度历程.根据材料的反射率及其受X射线的影响程度，确定Al为现阶段反射镜的合适材料.对汇聚几何效应下的数据判读问题进行了分析，发现靶装配精度对该技术的影响很大.通过实验完成了双轴VISAR诊断技术的探索，可为进一步发展双轴速度干涉仪和多轴速度干涉仪的工作提供参考.

为满足爆炸冲击作用下物质界面的速度测量需求，设计了一种复合式多点测量的速度干涉仪。采用物方和像方双远心光路，将光纤阵列出射的照明激光定点投射到待测物面上，实现了针状滴注式照明，充分利用了照明激光能量，且保证了待测物面在运动过程中具有恒定的照度。成像系统像面采用末端为大芯径的锥形光纤接收信号光，既保证了物面运动过程中信号光与光纤的有效耦合，又保证了信号的单模输出，以便进入单模光纤马赫-曾德干涉仪进行差频干涉。采用具有微小楔角、沿直径方向镀矩形带状45°反射膜的反射镜，将照明光路与成像光路同轴，并校正了成像系统的大量像散。该干涉测量系统在物面运动10 mm的行程中，物面滴注式照明照度保持恒定，像面光斑大小没有超出大芯径的光纤芯径。此光学系统能够满足爆炸冲击界面的大行程速度测量需求。

High-power laser induced shocks were used to study spall fracture of polycrystalline aluminum at strain rates more than 106/s at “Shenguang-Ⅱ” laser facility.The free surface velocity histories of shock-loaded samples,150 μm thick and with initial temperature from 293 K to 873 K,were recorded using velocity interferometer system for any reflector(VISAR).From the free surface velocity profile ,spall strength and yield stress are calculated,which shows that spall strength declines while yield strength increases with initial temperature increasing.The loaded samples were recovered for metallographic analysis through Laser Scanning Confocal Microscopy.It is found that there are more micro-voids and more bigger voids near the spall plane.Meanwhile,the grain size increases with temperature slowly except the sharp change at 893K(near melting point).Besides,the fracture mechanisms change from mainly intergranular fracture to transgranular fracture with initial temperature increasing.

在神光-Ⅱ装置上利用强激光加载铝材料进行高应变率(高于106s-1)层裂实验,研究不同初始温度下高纯铝材料的动态损伤特性.采用任意反射面速度干涉仪测量样品自由面速度剖面,由自由面速度剖面计算纯铝样品层裂强度与屈服应力.结果表明:随着温度升高,材料层裂强度减小,屈服应力增大.对激光加载前后样品进行金相分析,观察不同初始温度下纯铝材料的微介观结构变化及其损伤特性.结果表明:随着温度升高,样品晶粒尺度缓慢增大,但在873 K(近熔点)时晶粒尺度急剧增加;层裂面附近小孔洞数目较多,孔洞尺寸也较大,而远离层裂面处,孔洞数目相对较少,且尺寸也较小;材料的断裂方式随温度升高由沿晶断裂为主逐渐变为穿晶断裂为主.