摘要
フォーカスシャドウ技術は単層流れ場領域の横方向構造分布を捉え測定でき、流れ場の可視化及び流れ場パラメータ測定において重要な役割を果たします。超高速環境におけるフォーカスシャドウシステムの流れ場測定効果を保証するために、本稿は流入マッハ数や衝撃波角などの流れ場特性パラメータから出発し、急激な焦点深度と気流偏向角の関係を導出し、システム測定要求に基づき感度、急激な焦点深度及び分解能指標の値域を決定しました。これに基づき、フォーカスシャドウ画像形成原理及び光路特性に立脚してシステムパラメータの最適化を行い、システム性能を向上させました。ソースグリッド・ナイフエッジグリッド画像化及び異なる物距離における流れ場対象物画像化のため多重構造を設定し、Φ300 mm視野大口径フォーカスシャドウシステムの設計を実現しました。組立完了したフォーカスシャドウシステムの検査では、物距離変化範囲1 mの状況下で、システムのテスト領域における画像分解能はすべて23 lp/mm以上に達し、急激な焦点深度は35 mm以内でした。本システムを利用した高速動的流れ場映像撮影では、表示効果が良好でした。試験結果は、設計された光学系が流れ場密度の精密観察要求を満たし得ることを示しました。
关键词
流れ場密度;フォーカスシャドウ;マッハ数;急激な焦点深度;最適設計
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