[發明專利]一種透明材料沖擊溫度的不確定度分析與計算方法

有效

• 申請號: 201711434565.0
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108132197B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 賀芝宇;張帆;賈果;黃秀光;謝志勇;曹兆棟;熊俊;方智恒;王琛;舒樺;葉君建;涂昱淳;郭爾夫;安紅海;董佳欽
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院上海激光等離子體研究所
• 主分類號: G01N3/60
• 分類號: G01N3/60;G01N3/06;G01J5/00
• 代理公司: 上海智力專利商標事務所(普通合伙) 31105
• 代理人: 周濤

1.一種透明材料沖擊溫度的不確定度分析與計算方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1，光路的建立：該光路包括待測靶(2)、二分之一波片(3)、第一成像系統(4)、第一透鏡(5)、探針光(6)、任意反射面速度干涉儀(7)、SOP系統(8)、分光分束鏡(9)、第二透鏡(10)、第二成像系統(11)、單通道濾光片(12)和條紋相機(13)，高功率驅動激光(1)加載待測靶(2)，其自發輻射發光經二分之一波片(3)后，再經第一成像系統(4)成放大的實像，該實像由第一透鏡(5)、第二透鏡(10)組合傳遞，并經第二成像系統(11)成像于條紋相機(13)的狹縫處，所述條紋相機(13)的狹縫前放置有單通道濾光片(12)，任意反射面速度干涉儀(7)利用探針光(6)測得待測靶(2)在高功率驅動激光(1)加載下的沖擊波陣面速度及反射率信息后，由任意反射面速度干涉儀系統中的條紋相機記錄，所述分光分束鏡(9)用以反射探針光(6)到任意反射面速度干涉儀(7)系統中，同時令自發輻射進入到SOP系統(8)；

步驟2，根據普朗克公式得到待測靶的沖擊溫度根據不確定度的評定標準，得到待測靶的沖擊溫度T的不確定度δT的計算公式

步驟3，根據所述步驟2中得到的待測靶的沖擊溫度T的不確定度計算公式，分別計算出待測靶光譜輻射亮度的不確定度δL_T、單通道濾光片波長的不確定度δλ、以及發射率的不確定度δε；

步驟4，將所述步驟3中計算得到的待測靶光譜輻射亮度的不確定度δL_T、單通道濾光片波長的不確定度δλ、以及發射率的不確定度δε代入待測靶的沖擊溫度T的不確定度δT的計算公式中，得到待測靶的沖擊溫度T的不確定度δT；

所述步驟3中光譜輻射亮度L_T的標定方法為：采用絕對標定法對SOP系統進行標定：令已知光譜輻射亮度的標準光源置于待測靶位，使實驗待測靶與標準光源經過相同的光路系統，該標準光源的光譜輻射亮度曲線已知，且需滿足普朗克公式，L_T的標定公式為由于標定與實驗中記錄數據時采用的都是條紋相機的動態掃描模式，每個像素點的有效發光時間由給出，實驗與標定中采用的相機掃描檔程SM和檔程所對應的像素個數P是已知的，可知t_S與t_T是常數，則L_T通過標定公式計算得到，由光譜輻射亮度L_T的不確定度計算公式可知，光譜輻射亮度L_T的不確定度與待測靶自發輻射強度C_T、標定時相機采集到的光源發光計數C_S及標準光源光譜輻射亮度L_S的相對不確定度及有關，將上述三個物理量代入光譜輻射亮度L_T的不確定度計算公式后，得到光譜輻射亮度L_T的不確定度δL_T和其相對不確定度；

所述步驟3中λ為單通道濾光片(12)的波長，所述波長的不確定度δλ等于1/2的帶通寬度，得到單通道濾光片的波長的不確定度δλ；

所述步驟3中δε的計算：根據基爾霍夫定律，在熱力學平衡狀態下，發射率ε(λ)＝1-R(λ)-T(λ)，在強沖擊加載下凝聚介質中形成沖擊高溫發光，其發光面是光性厚的，發光面的透射率視為零，則反射率和發射率的關系簡化為ε(λ)＝1-R(λ)，通過測量材料的反射率來求得其發射率，所述待測靶的反射率由探針光測得。

2.根據權利要求1所述的透明材料沖擊溫度的不確定度分析與計算方法，其特征在于，所述和的計算：對于某一時刻中心位置附近的待測靶自發輻射強度，其計數的不確定度根據強度計數上下浮動的絕對值與平均計數之比來確定，由實驗數據收集系統中的條紋相機讀取輻射強度計數后，得到待測靶自發輻射強度C_T隨時間變化曲線及標定時的C_S值，因此，得到相對不確定度與