[發明專利]基于光程延時激光背光照相裝置

有效

• 申請號: 201910011103.0
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109683332B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 劉靜;張亞茹;宋浩永;黃青丹;王勇;莫文雄;王煒;曾煉;饒銳;趙崇智;李助亞;吳培偉;何彬彬;范偉男;陳于晴;曾慧;徐欽
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: G02B27/10
• 分類號: G02B27/10;G01J1/42
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 楊子茜

本申請涉及一種基于光程延時激光背光照相裝置，包括：激光器、分幅延時光路組件、時鐘模塊和圖像獲取模塊，時鐘模塊分別與激光器以及圖像獲取模塊電連接；分幅延時光路組件包括第一分光鏡、第二分光鏡、第一反射鏡、第二反射鏡和第三反射鏡；激光器用于在時鐘模塊的控制下，朝向第一分光鏡發射激光；圖像獲取模塊用于在時鐘模塊的控制下，在第二分光鏡反射的激光射向實驗負載時，朝向實驗負載拍攝獲取實驗圖像；圖像獲取模塊包括分幅相機。通過設置分幅相機，實現了一次實現拍攝多幅不同時刻的實驗圖像。大大提高了實驗效率，此外還減少了由于重復實驗帶來的不確定性，有效提高了實驗的可靠性。

技術領域

本申請涉及激光診斷技術領域，特別是涉及一種基于光程延時激光背光照相裝置。

背景技術

激光陰影背光照相(Laser Backlighting Shadowgraphy)是一種非常實用的光學診斷技術。它廣泛運用于各類高能物理實驗中。如金屬絲電爆炸，氣體放電，激光等離子體技術等。針對于這類實驗，激光陰影背光照相能夠記錄其金屬爆炸產物以及等離子體的發展狀況。在氣體中還能夠記錄沖擊波的發展。激光陰影反映了密度二階梯度信息，對于一些有一維對稱或者二維對稱的爆炸過程，我們可以定性的得到某一時刻密度分布。然而，對于目前激光陰影背光照相而言，最大的問題在于一次實驗中只能夠沿同一個方向得到一副激光圖像。想要得到類似于等離子體和沖擊波發展速度等信息需要不同時刻的激光背光圖像。這就需要調整激光脈沖和電流電壓等信號的相對延時，多次重復實驗才能得到完整的實驗數據。然而，這種做法大大降低了實驗效率。而且許多大型裝置實驗成本很高，如美國Sandia實驗室的Z裝置和Saturn裝置的Z箍縮實驗中，每一發的成本超過了一百萬美元。并且每一發的實驗的狀態也不是完全相同，通過多次重復實驗最終得到的結果缺乏可信度。

發明內容

基于此，有必要提供一種基于光程延時激光背光照相裝置。

一種基于光程延時激光背光照相裝置，包括：激光器、分幅延時光路組件、時鐘模塊和圖像獲取模塊，所述時鐘模塊分別與所述激光器以及所述圖像獲取模塊電連接；

所述分幅延時光路組件包括第一分光鏡、第二分光鏡、第一反射鏡、第二反射鏡和第三反射鏡；所述激光器用于在所述時鐘模塊的控制下，朝向所述第一分光鏡發射激光；所述第一分光鏡用于將所述激光器發射的激光部分反射至所述第一反射鏡，所述第一反射鏡用于將所述第一分光鏡反射的激光反射至所述第二分光鏡；所述第二分光鏡用于將所述第一反射鏡反射的激光部分反射至實驗負載，并且將所述第一反射鏡反射的激光部分透射至所述第二反射鏡，所述第二反射鏡用于將所述第二分光鏡透射的激光反射至所述第三反射鏡，所述第三反射鏡用于將所述第二反射鏡反射的激光反射至所述第一分光鏡；

所述第一分光鏡用于將所述第三反射鏡反射的激光部分透射至所述第一反射鏡；

所述圖像獲取模塊用于在所述時鐘模塊的控制下，在所述第二分光鏡反射的激光射向所述實驗負載時，朝向所述實驗負載拍攝獲取實驗圖像；

所述圖像獲取模塊包括分幅相機。

在其中一個實施例中，所述時鐘模塊用于提供脈沖信號；

所述激光器用于根據所述脈沖信號，朝向所述第一分光鏡發射激光；

所述圖像獲取模塊用于根據所述脈沖信號，在所述第二分光鏡反射的激光射向所述實驗負載時，朝向所述實驗負載拍攝獲取實驗圖像。

在其中一個實施例中，所述圖像獲取模塊還包括處理單元，所述處理單元與所述分幅相機電連接。

在其中一個實施例中，還包括第三分光鏡和接收模塊，所述第一分光鏡用于將所述激光器發射的激光部分透射至所述第三分光鏡；

所述第三分光鏡用于將所述第一分光鏡透射的激光部分透射至所述接收模塊；

所述接收模塊用于接收所述第三分光鏡透射的激光。