Система интерферометра скоростей для любого рефлектора

Для проверки этой статьи нужны дополнительные ссылки . Помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники . Материалы без ссылок могут быть оспорены и удалены. Найти источники:  "Система интерферометра скорости для любого рефлектора" – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( май 2015 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Система интерферометра скорости для любого отражателя ( VISAR ) — это система измерения скорости с временным разрешением, которая использует лазерную интерферометрию для измерения скорости поверхности твердых тел, движущихся с высокой скоростью. ^[1] Для твердых тел, испытывающих высокоскоростное воздействие или взрывные условия, VISAR строит график скорости свободной поверхности в зависимости от времени, чтобы показать профиль ударной волны материала (см. рисунок). VISAR — полезный инструмент для определения зависимости давления от плотности материала, известной как условия Ренкина-Гюгонио или просто «Гюгонио».

В последние годы другой инструмент измерения скорости с временным разрешением, называемый лазерной доплеровской велосиметрией, приобрел популярность в сообществе физиков ударных волн в качестве дополнения или замены VISAR. Это устройство по сути является интерферометром смещения обычного типа Майкельсона . Как таковое, оно требует чрезвычайно быстрых устройств сбора данных (цифровых осциллографов с полосой пропускания 10 ГГц или выше) и ограничено в диапазоне скоростей, которые оно может охватить. По мере движения поверхности отраженный свет интерферирует сам с собой, и синусоидальные «полосы» интенсивности света производятся и регистрируются. Цикл интенсивности света или количество полос указывает на смещение поверхности, соответствующее одной длине волны света. Таким образом, скорость, с которой возникают эти полосы, пропорциональна скорости поверхности. Чтобы получить историю скорости, данные полос (смещения) должны быть дифференцированы по времени, обычно с помощью анализа Фурье . Эта дифференциация или шаг FA неизбежно снижает временное разрешение и точность истории скорости.

С другой стороны, VISAR настроен на «оптическую дифференциацию», так что изменение интенсивности света из-за интерференции изменяется синусоидально со скоростью поверхности, а не со смещением. Также называемый «интерферометром с задержкой», он остается лучшим и наиболее точным методом для записи истории скорости быстро движущихся поверхностей.

Первоначальные VISAR были созданы в Национальных лабораториях и имели пучки в свободном пространстве на оптических столах с дискретными оптическими компонентами, такими как светоделительные пленки, зеркала, четвертьволновые пластины задержки, стеклянные эталоны , высоковольтные фотоумножительные трубки, аргоновые ионные лазеры и так далее.

Современные версии, такие как Mark IV-3000 от Martin, Froeschner & Associates (mfaoptics.com), реализуют ту же оптическую схему полностью в одномодовом оптоволокне со всеми твердотельными телекоммуникационными компонентами, такими как фотодиоды InGaAs, усилители на легированном эрбием волокне (EDFA) и лазеры чрезвычайно высокой чистоты (ширина линии <2 кГц). Было продемонстрировано разрешение по скорости до 0,01 м/с с временным разрешением <1 нс.

• Мейерс, Марк Андре (1994). Динамическое поведение материалов ([Онлайн-Аусг.]. Под ред.). Нью-Йорк [ua]: Уайли. ISBN 978-0471582625.
• Основы VISAR