远程光谱识别法爆炸火光特征分析

针对目前武器毁伤过程中瞬态强闪光光谱的测量存在探测距离近,不适用于恶劣环境以及可探测的闪光强度范围小等问题,提出一种适用于复杂环境下的远程瞬态强光光谱测试系统。设计同轴切换式光纤望远镜头可实现远距离光信号采集,采集范围可达2 m 2,解决了在高温、强振动等恶劣环境下远程瞄准的问题。采用光纤衰减器实现对强光的连续等比例衰减,解决了闪光过强导致光电传感器饱和的问题。利用该光谱测试系统,在距爆炸中心约18 m处获取了200 g TNT炸药在爆炸过程中350~1000 nm的发光光谱。实验表明:爆炸火光持续时间约20 ms,起爆初后约350μs光强达到最大,爆炸火光光谱由连续光谱和线光谱2部分组成,光谱的一般特征具有较好重复性,产生的特征谱线分布趋势一致,均出现了NaI;KI;Cu II;Ag I等元素的特征谱线。

基于菲涅耳透镜和法布里-珀罗干涉仪的飞秒激光光丝NaCl气溶胶荧光光谱探测

设计并制备了口径为20 mm的法布里-珀罗干涉仪,该干涉仪在632.8 nm处的光谱分辨率为0.5 nm,自由光谱范围为9.0 nm。将口径为1.1 m的低成本菲涅耳透镜用作集光元件,使用自行搭建的法布里-珀罗干涉仪和工业电荷耦合器件(CCD)相机成功探测到30 m外平均功率为0.7 mW的汞灯光谱,实现了μlx量级的弱光光谱探测。采用增强型互补金属氧化物半导体(ICMOS)相机,可在10 m外检测到飞秒激光光丝诱导的质量分数为13×10^(-6)的NaCl气溶胶的时间分辨荧光光谱。建立的基于菲涅耳透镜和法布里-珀罗干涉仪的光谱测量装置在空气污染物和有害物质远程检测中具有广阔的应用前景。