Разработка методики комбинированной интерферометрии…
1
УДК 53.083.91+53.082.54;533.9…15
Разработка методики комбинированной
интерферометрии светоэрозионных
газоплазменных потоков
и комплексной автоматизированной обработки
ее результатов
© Е.Ю. Локтионов, Ю.С. Протасов, Ю.Ю. Протасов,
В.Д. Телех, Р.Р. Хазиев
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Впервые разработаны методики регистрации и автоматизированной обработки
результатов комбинированной интерферометрии светоэрозионных газоплазмен-
ных потоков и данных о массовом расходе вещества мишени. Применение мето-
дики обработки позволило оценить пространственно-временное распределение
оптических (коэффициенты преломления и поглощения), теплофизических (темпе-
ратура, плотность, концентрация электронов), газодинамических (распределение
частиц по скоростям, среднемассовая скорость, давление) и оптико-механических
(удельный механический импульс отдачи) характеристик светоэрозионных газо-
плазменных потоков. Рассмотрены особенности применения частотных филь-
тров на различных этапах автоматизированной обработки результатов измере-
ний. Приведены примеры обработки экспериментальных данных, полученных при
воздействии ультракоротких лазерных импульсов на конденсированные среды с
использованием предлагаемой методики. В частности, впервые экспериментально
получено пространственно-временное распределение статического и полного дав-
ления в светоэрозионных газоплазменных потоках.
Ключевые слова:
комбинированная интерферометрия, светоэрозионные газо-
плазменные потоки, схемы Майкельсона и Маха — Цендера, автоматизированная
обработка.
Введение.
Исследование динамики и макроструктуры светоэро-
зионных газоплазменных потоков осложняется недостаточной разра-
боткой инструментальных методов диагностики малоразмерных
плазменных структур и протекающих в них сверхбыстрых опто-
газодинамических процессов [1]. Применение интерференционных
методов теоретически позволяет достичь необходимого простран-
ственно-временного разрешения в сочетании с высокой информатив-
ностью. Стоит отметить, что нередко результаты интерферометрии,
полученные при цифровой регистрации и последующем использова-
нии алгоритма быстрого преобразования Фурье (БПФ) [2, 3], обраба-
тываются недостаточно полно [4, 5]. Как правило, возможности та-
кой обработки ограничиваются нехваткой данных о массовом расхо-
де вещества мишени при лазерной абляции [6, 7], что приводит к
снижению эффективности этих технически сложных и трудоемких
методов. Другим ограничением является необходимость сложного
