[发明专利]基于流场反演的激光冲量耦合系数测量方法有效

专利信息
申请号: 201710202451.7 申请日: 2017-03-30
公开(公告)号: CN106950178B 公开(公告)日: 2020-07-28
发明(设计)人: 张品亮;陈川;杨武霖;徐坤博;曹燕;武强;龚自正 申请(专利权)人: 北京卫星环境工程研究所
主分类号: G01N21/17 分类号: G01N21/17
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 100094 *** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明公开了一种基于流场反演的激光冲量耦合系数测量方法,该方法采用时间同步及延时系统,触发速度干涉仪对靶界面处速度干涉条纹进行记录,将原始干涉信号经过图像处理后得到界面原位粒子速度历史,基于应力波理论,采用先时间后空间的反演方法,以界面速度历史作为输入条件,反向推导出靶前表面的推力加载历史,对靶前表面的推力加载历史进行时间积分,计算激光烧蚀产生的冲量,最后,依据激光冲量耦合系数的定义,即可获得激光冲击耦合系数。本发明的测量方法,采用带窗口的靶结构固定待测样品,将动态标定转为静态标定,能够实现激光烧蚀推力波形和冲量耦合系数的精确测量。
搜索关键词: 基于 反演 激光 冲量 耦合 系数 测量方法
【主权项】:
基于流场反演的激光冲量耦合系数测量方法,包括以下步骤:1)在真空靶室内设置有三维平移台,三维平移台其上设置有靶并能够使靶在三维空间内调整角度与位置,利用前向监测望远镜和反射镜对成像型干涉仪的探测激光与相对窗口入射的入射激光光路进行校准,以保证它们在同一条直线上,利用侧向监测望远镜和平行的两组反光镜对靶平面的角度进行调节,以保证入射激光垂直辐照在靶平面上;2)入射激光聚焦在靶上产生烧蚀压力,采用时间同步及延时系统,成像型速度干涉仪对靶界面处的速度干涉条纹进行记录;3)将采集到的原始干涉条纹信号(界面原位粒子速度历史)经过图像处理/读取后得到粒子速度与时间的关系曲线;4)基于应力波理论,采用先时间后空间的反演方法,以界面粒子速度历史作为输入条件,将界面粒子速度历史曲线读取为(时间,速度)形式的二元数组,将二元数组代入流体力学方程,反向推导出靶前表面的推力加载历史,然后以界面粒子速度历史作为输入数据进行空间反演计算;5)对靶前表面的推力加载历史进行时间积分(即推力‑时间曲线下的面积,可通过origin等图像分析软件计算):mΔv=∫PSdt   (7)其中P为推力加载历史,S为激光焦斑面积,积分后获得激光烧蚀产生的冲量,最后,依据激光冲量耦合系数的定义,即可获得激光冲击耦合系数。
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