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高速目标碰撞闪光光谱感知与特征分析
1
作者 李绍栋 刘吉 +3 位作者 武锦辉 于丽霞 孙鹏 郭大千 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第1期231-238,共8页
闪光现象存在于各类撞击场景中,通过获取闪光光谱并对其谱线波长和强度分析,能够得到许多关键性信息,例如碰撞材料的成分、辐射的强度以及其他环境条件等。在深空探测领域,获取太空陨石等材料类型并分析其结构是深空探测任务的重要指标... 闪光现象存在于各类撞击场景中,通过获取闪光光谱并对其谱线波长和强度分析,能够得到许多关键性信息,例如碰撞材料的成分、辐射的强度以及其他环境条件等。在深空探测领域,获取太空陨石等材料类型并分析其结构是深空探测任务的重要指标,对太空材料碰撞产生的闪光光谱进行研究,分析碰撞光谱时间变化特性对于深空探测技术的发展具有重要意义。为了深入探究高速碰撞中的光谱特性,使用主要成分为Al和少量的W的金属材料与钢板进行高速撞击,利用光谱连续采集系统和高速相机,采集了有效时间200μs内撞击光谱的有效变化情况以及撞击完整过程,观察到了清晰的原子(离子)发射谱线。在有效光谱数据中均检测到了Na I和K I的特征谱线,在第二次有效采集时刻,460~530 nm的波长范围内发现了一组强度虽低于Na I和K I谱线但依然可辨的线状光谱,经过研究主要为金属铝气相燃烧过程中AlO发射光谱,同一时刻还检测到W原子的发射光谱,实验造成钢板完全破碎。对实验后的典型碎片样品进行LIBS分析,发现在三种样品中均检测到了同样波长的Na I和K I谱线,并且在金属材料碎片以及表面覆盖金属材料熔融物质的钢板碎片中检测到了不同强度的AlO发射谱线,证明了实验采集光谱的有效性。由此提出在以铝和钢材作为主要构成材料的高速碰撞过程中,可以依据460~530 nm范围内谱线的变化情况,来解析并判断碰撞是否发生并根据碰撞光谱时间变化特性分析其材料构成。由此可以提出通过分析高速碰撞光谱及其时间变化特性能够为深空探测任务中太空陨石等材料的结构分析提供一种可能的新途径。 展开更多
关键词 深空探测 碰撞闪光 光谱特性 材料分析
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超高速碰撞闪光强度与碰撞角度关系 被引量：4
2
作者 唐恩凌 肖建光 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1935-1938,共4页
为了测量超高速碰撞过程中产生的闪光现象,进而研究相近碰撞速度、不同入射角度(弹道与靶板平面的夹角)条件下超高速碰撞产生闪光在整个物理过程的闪光强度随时间的变化规律,设计了适用于瞬态闪光测量的光学高温计测量系统。通过二级轻... 为了测量超高速碰撞过程中产生的闪光现象,进而研究相近碰撞速度、不同入射角度(弹道与靶板平面的夹角)条件下超高速碰撞产生闪光在整个物理过程的闪光强度随时间的变化规律,设计了适用于瞬态闪光测量的光学高温计测量系统。通过二级轻气炮加载LY12球形铝弹丸,运用设计的瞬态高温计测量系统分别进行了入射角度为30°,45°,60°和90°相近碰撞速度条件下碰撞LY12铝靶产生闪光现象的测量。获得了平均碰撞闪光强度峰值与碰撞角度的关系,平均碰撞闪光强度峰值随碰撞角度的减小而增大,碰撞角度为30°时表现更为明显。 展开更多
关键词 碰撞闪光 超高速碰撞 高温计 Planck辐射
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超高速碰撞闪光强度与碰撞速度关系初步研究 被引量：6
3
作者 唐恩凌 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期811-814,共4页
为了研究超高速碰撞过程中材料处于热力学平衡状态时碰撞闪光强度与碰撞速度的关系,采用理论与实验验证相结合的方法,结果表明碰撞闪光强度I与碰撞速度v遵循指数关系。通过LY12铝弹丸超高速碰撞LY12铝靶实验验证了碰撞闪光强度I与vn的关... 为了研究超高速碰撞过程中材料处于热力学平衡状态时碰撞闪光强度与碰撞速度的关系,采用理论与实验验证相结合的方法,结果表明碰撞闪光强度I与碰撞速度v遵循指数关系。通过LY12铝弹丸超高速碰撞LY12铝靶实验验证了碰撞闪光强度I与vn的关系,且幂指数n值在3～4间。 展开更多
关键词 超高速碰撞 碰撞闪光 冲击波 普朗克辐射 光电倍增管
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超高速碰撞LY12铝靶产生闪光的辐射演化特征 被引量：8
4
作者 唐恩凌 张庆明 +4 位作者 张薇 杨明海 相升海 李乐新 贺丽萍 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2454-2458,共5页
为研究超高速碰撞产生闪光的辐射演化特征,利用建立的瞬态光纤高温计测量系统结合二级轻气炮加载系统,进行了4种实验条件下的超高速碰撞实验。每组实验使用一组光纤探头,基于实验所获原始数据结合标定,通过Matlab编程处理得到了给定实... 为研究超高速碰撞产生闪光的辐射演化特征,利用建立的瞬态光纤高温计测量系统结合二级轻气炮加载系统,进行了4种实验条件下的超高速碰撞实验。每组实验使用一组光纤探头,基于实验所获原始数据结合标定,通过Matlab编程处理得到了给定实验条件及光纤探头安装方案条件下的闪光强度演化,利用比率法得到碰撞闪光的辐射温度演化特征。实验结果表明,在488～667nm波长范围内超高速碰撞LY12铝靶产生的闪光强度与辐射温度峰值随碰撞角度(与靶板平面的夹角)的增大而减小。 展开更多
关键词 超高速碰撞 碰撞闪光 高温计 辐射
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超高速碰撞LY12铝靶产生闪光辐射的速度及角度效应 被引量：6
5
作者 唐恩凌 许红杰 +4 位作者 张庆明 王猛 相升海 夏瑾 杨明海 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期206-210,共5页
为了研究超高速碰撞产生闪光辐射的速度及角度效应,利用建立的瞬态光纤高温计测量系统结合二级轻气炮加载系统,进行了6种实验条件下的超高速碰撞实验。每组实验使用一组光纤探头,基于实验所获原始数据结合标定,通过Matlab编程处理得到... 为了研究超高速碰撞产生闪光辐射的速度及角度效应,利用建立的瞬态光纤高温计测量系统结合二级轻气炮加载系统,进行了6种实验条件下的超高速碰撞实验。每组实验使用一组光纤探头,基于实验所获原始数据结合标定,通过Matlab编程处理得到了给定实验条件及光纤探头安装条件下,超高速碰撞LY12铝靶产生的闪光辐射与碰撞速度和弹丸入射角度的关系。实验结果表明,超高速碰撞LY12铝靶产生的闪光辐射在温度峰值出现前近似与碰撞速度和弹丸入射角度(弹道与靶板平面的夹角)正弦乘积的平方成正比;碰撞闪光辐射在温度峰值出现后近似与碰撞速度和弹丸入射角度正弦乘积的0.75次幂成正比,与理论推导结果基本吻合。 展开更多
关键词 超高速碰撞 碰撞闪光 辐射温度 速度效应 角度效应
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超高速碰撞2024-T4铝靶产生的闪光强度测量 被引量：7
6
作者 张薇 唐恩凌 +3 位作者 相升海 杨明海 李乐新 于辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3412-3416,共5页
为了研究超高速碰撞产生的闪光强度特征,利用建立的光学高温计测量系统并结合二级轻气炮加载系统,进行了2种实验条件下的超高速碰撞实验。每组实验使用2组光纤探头,1组为直接对准碰撞点安装,另1组为侧向对准碰撞点安装。通过实验所获原... 为了研究超高速碰撞产生的闪光强度特征,利用建立的光学高温计测量系统并结合二级轻气炮加载系统,进行了2种实验条件下的超高速碰撞实验。每组实验使用2组光纤探头,1组为直接对准碰撞点安装,另1组为侧向对准碰撞点安装。通过实验所获原始数据的分析表明:在给定实验条件及光纤探头安装方案下,在405～633nm波长范围内超高速碰撞2024-T4铝靶产生的闪光强度峰值随波长的增大而增强;在波长为667nm附近闪光强度峰值减小。 展开更多
关键词 超高速碰撞 碰撞闪光 高温计 闪光强度
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超高速碰撞天然白云石板产生闪光的辐射温度 被引量：1
7
作者 相升海 王迪 +4 位作者 唐恩凌 施晓涵 张庆明 王猛 夏瑾 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期147-150,共4页
为研究超高速碰撞天然白云石板产生闪光温度衰减阶段的演化特征,利用二级轻气炮和瞬态光纤高温计,进行入射角度(与靶板平面的夹角)为45°、碰撞速度分别为1.9,4.2km/s两种条件下的超高速碰撞实验。根据冲击波理论,推导出超高速碰撞... 为研究超高速碰撞天然白云石板产生闪光温度衰减阶段的演化特征,利用二级轻气炮和瞬态光纤高温计,进行入射角度(与靶板平面的夹角)为45°、碰撞速度分别为1.9,4.2km/s两种条件下的超高速碰撞实验。根据冲击波理论,推导出超高速碰撞天然白云石板产生闪光温度衰减阶段的半理论半经验公式。分析结果表明,弹丸撞击靶板的速度越高,闪光辐射温度衰减的持续时间越长。闪光辐射温度衰减阶段的理论推导与实验数据一致性较好,闪光辐射温度衰减阶段的理论推导可对类似碰撞问题闪光辐射温度衰减阶段进行预估。 展开更多
关键词 超高速碰撞 白云石板 碰撞闪光 闪光温度 理论推导
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超高速碰撞天然白云石板产生闪光的实验研究 被引量：1
8
作者 唐恩凌 施晓涵 +7 位作者 张庆明 王迪 相升海 王猛 夏瑾 刘淑华 贺丽萍 韩雅菲 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期172-177,共6页
推导了碰撞产生闪光的射流起爆模型,并利用建立的光纤瞬态高温计测量系统和二级轻气炮加载系统,进行了碰撞速度相近、弹丸入射角度分别为45°和60°(与靶板平面的夹角)时球状铝丸超高速碰撞天然白云石板产生闪光现象的实验测试... 推导了碰撞产生闪光的射流起爆模型,并利用建立的光纤瞬态高温计测量系统和二级轻气炮加载系统,进行了碰撞速度相近、弹丸入射角度分别为45°和60°(与靶板平面的夹角)时球状铝丸超高速碰撞天然白云石板产生闪光现象的实验测试。实验结果表明:当弹丸为LY12铝、靶板为20mm厚的天然白云石板,碰撞速度分别为1.86km/s和1.96km/s时,弹丸入射角度为45°时的闪光强度峰值大于弹丸入射角度为60°时的闪光强度峰值。 展开更多
关键词 超高速碰撞 射流起爆模型 碰撞闪光 光纤瞬态高温计 闪光强度
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强冲击LY12铝靶产生闪光的辐射强度演化特征 被引量：3
9
作者 唐恩凌 施晓涵 +5 位作者 王猛 相升海 刘淑华 杨明海 张薇 李乐新 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期253-258,共6页
采用理论推导与实验相结合的方法,研究了强冲击LY12铝靶产生闪光的辐射强度演化特征。利用建立的光纤瞬态高温计测量系统与二级轻气炮加载系统,进行了6种实验条件下的强冲击实验。每组实验使用1组光纤探头,光纤探头直接对准碰撞点安装... 采用理论推导与实验相结合的方法,研究了强冲击LY12铝靶产生闪光的辐射强度演化特征。利用建立的光纤瞬态高温计测量系统与二级轻气炮加载系统,进行了6种实验条件下的强冲击实验。每组实验使用1组光纤探头,光纤探头直接对准碰撞点安装。通过实验所获原始数据结合标定得到了闪光辐射强度随时间的变化关系。实验结果表明,在给定实验条件及光纤探头安装方案下,闪光信号上升阶段的上升系数和衰减阶段的衰减系数在1～5之间。弹丸入射角度相同时,冲击速度越大,最大闪光辐射强度也越大。LY12铝弹丸强冲击LY12铝靶产生的最大闪光辐射强度,对测量波长为488～667nm范围内的幂指数值在7.5～9.0之间变化。 展开更多
关键词 强冲击 碰撞闪光 高温计 辐射强度 演化特征
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