适用于瞬态条件的多通道序列前光成像系统设计

为满足在瞬态条件、不同物距下获得稳定高质量序列图像的成像需求,设计了四通道序列前光高速成像系统。系统采用像空间平行分光,以成像原理为出发点,对系统的设计关键进行分析。以理论计算参数为设计依据进行分镜组(物镜组、场镜及准直镜租、汇聚镜组)设计并分别进行像差独立校正,加入场镜减小系统体积和重量,提升光能利用率,通过视场和光瞳的准确衔接提高光束的传输效果,在此基础上对分镜组进行整合优化,加入分光器件形成最终的四通道序列前光成像系统。设计物距可调光路,使用中通过调节物镜组手轮保证系统在0.5 m~∞物距下的成像质量,同时保持一次像面位置不变,增强系统性能稳定性的同时降低了装调难度。系统可根据实际需要对接收端进行更换,且在分光区域加入分光器件后可拓展至八通道系统。利用装调后的序列前光成像系统进行实验室检测和现场试验,其主要光学性能良好,各通道实测分辨率可达到72 lp/mm,成像一致性大于98%。现场试验结果表明,该光学系统可满足瞬态条件下序列图像的拍摄要求。

超高速撞击铝板碎片云测量

超高速撞击形成碎片云的形貌及其运动特性可验证仿真计算模型的结果,为建立碎片云模型、研究超高速撞击机理、研制新型防护材料提供基础数据。为了获得超高速撞击铝板形成的碎片云特征数据,开展了阴影成像系统的标定、碎片云阴影成像和数据处理研究,以及光源系统和成像系统同步控制的碎片云前光成像。解决了超高速碰撞过程中强烈火光对碎片云成像的影响,验证了超高速撞击碎片云空间分布及运动特性测量技术。同时将试验结果与数值结果进行了对比。最后,文章还提出了碎片云的前光及阴影成像测量方案。