Многофункциональная система визуализации на основе лазера и усилителя яркости на парах бромида меди
DOI: 10.21293/1818-0442-2023-26-2-21-27
☷
- О ТУСУРе
- Абитуриентам
-
Студентам
- Первокурсникам
- Расписание занятий
- Система дистанционного обучения
- Научно-образовательный портал
- Библиотека
- Групповое проектное обучение
- Журнал посещаемости
- Журнал успеваемости
- Клубы по интересам
- Спорт в ТУСУРе
- Профком студентов
- Содействие трудоустройству
- Облачное хранилище ТУСУРа
- Поддержка студенческих семей
- Поддержка участников СВО и их детей
- Многофункциональный центр
- Аспирантам
-
Сотрудникам
- Телефонный справочник
- Расписание занятий
- Система дистанционного обучения
- Научно-образовательный портал
- Библиотека
- Журнал посещаемости
- Журнал успеваемости
- Генератор рабочих программ
- Генератор ОПОП
- Генератор ИПРП
- Показатели эффективности труда ППС
- Спорт в ТУСУРе
- Профком сотрудников
- Облачное хранилище ТУСУРа
- Выпускникам
- Партнёрам
Аннотация: Предлагается многофункциональная система визуализации поверхности высокоэнергетических материалов во время горения на основе активных сред на парах бромида меди, позволяющая оперативно реализовать различные методы активной визуализации. Система построена на основе скоростной видеокамеры, лазера подсветки и усилителя яркости на парах бромида меди. В зависимости от задач визуализации основные компоненты системы могут быть сконфигурированы в систему с лазерной подсветкой, одноканальный лазерный монитор или лазерный монитор с синхронной лазерной подсветкой. Высоковольтный импульсный источник накачки позволяет подключать как одну лазерную трубку, так и две одновременно, при этом переключение режимов работы может осуществляться «на лету». Источник формирует одну или две синхронизированные последовательности высоковольтных импульсов для накачки газоразрядных трубок с напряжением до 6 кВ и частотой 20 кГц. За счет применения газоразрядных трубок с независимым контролем температурных параметров могут быть реализованы режимы работы с мощностью накачки по каждому каналу 500–700 Вт. Для формирования импульсов накачки лазерных сред использована двухканальная тиратронная схема прямого разряда накопительных конденсаторов, заряд которых осуществляется общим источником стабилизированного напряжения, обеспечиваемого импульсным стабили-затором понижающего типа и формирователем импульсов заряда накопительных конденсаторов на основе мостового инвертора. Синхронизация лазерной подсветки и усилителя яркости в режиме с синхронной лазерной подсветкой осуществляется транзисторным модулятором с регулируемыми линиями задержки с точностью ±1 нс. Представлены результаты визуализации поверхности смесей нанопорошков металлов во время горения, полученные при различных конфигурациях лазерной системы.
Ключевые слова: скоростная визуализация, лазерный монитор, импульсная лазерная подсветка, высокотемпературное горение, высоковольтный источник питания, синхронизация
Библиография статьи:
Губарев Ф. А. Многофункциональная система визуализации на основе лазера и усилителя яркости на парах бромида меди / Ф. А. Губарев // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2023. – Т. 26, № 2. – С. 21–27. DOI: 10.21293/1818-0442-2023-26-2-21-27
Авторы и правообладатели:
- Губарев Ф. А. , Севастопольский государственный, университет (Севастополь, Россия),
- 1. Sick V. High speed imaging in fundamental and applied combustion research // Proceedings of the Combustion Institute. – 2013. – Vol. 34, No. 2. – P. 3509–3530.
- 2. Characterization of aluminum powders: IV. Effect of nanometals on the combustion of aluminized ammonium nitrate-based solid propellants / A.A. Gromov, E.M. Popenko, A.V. Sergienko, K.V. Slyusarsky, A.Yu. Nalivaiko, D.Yu. Ozherelkov, K.B. Larionov, E.L. Dzidziguri // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. – 2021. – Vol. 46, No. 3. – P. 450– 459.
- 3. Advanced laser-based techniques for gas-phase diagnostics in combustion and aerospace engineering / A. Ehn, J. Zhu, X. Li, J. Kiefer // Applied Spectroscopy. – 2017. – Vol. 71, No. 3. – P. 341–366.
- 4. Study of aluminum particle combustion in solid propellant plumes using digital in-line holography and imaging pyrometry / Y. Chen, D.R. Guildenbecher, K.N.G. Hoffmeister, M.A. Cooper, H.L. Stauffacher, M.S. Oliver, E.B. Washburn // Combustion and Flame. – 2017. – Vol. 182. – P. 225–237.
- 5. Huang H.W., Zhang Y. Analysis of the ignition process using a digital image and colour processing technique // Measurement Science and Technology. – 2011. – Vol. 22, No. 7. – Art. no 075401.
- 6. Glushkov D.O. High-speed contactless measurements of temperature evolution during ignition and combustion of coal-based fuel pellets / D.O. Glushkov, R.I. Egorov, D.M. Klepikov // International Journal of Heat and Mass Transfer. – 2021. – Vol. 175. – Art. No. 121359.
- 7. Relative environmental, economic, and energy performance indicators of fuel compositions with biomass / D. Glushkov, G. Nyashina, V. Medvedev, K. Vershinina // Applied Sciences (Switzerland). – 2020. – Vol. 10, No. 61. – Art. No. 2092.
- 8. Горение нанопорошков металлов / А.А. Громов, Т.А. Хабас, А.П. Ильин, Е.М. Попенко, А.Г. Коротких, В.А. Архипов, А.А. Дитц, Ю.И. Строкова, Л.О. Толбанова. – Томск: Дельтаплан, 2008. – 382 с.
- 9. Peering through the flames: imaging techniques for reacting aluminum powders / E.T. Zepper, M.L. Pantoya, S. Bhattacharya, J.O. Marston, A.A. Neuber, R.J. Heaps // Applied Optics. – 2017. – Vol. 56, No. 9. – P. 2535–2541.
- 10. Laser monitor for non-destructive testing of materials and processes shielded by intensive background lighting / G.S. Evtushenko, M.V. Trigub, F.A. Gubarev, T.G. Evtushenko, S.N. Torgaev, D.V. Shiyanov // Review of Scientific Instruments. – 2014. – Vol. 85. – Art. No 033111.
- 11. High-speed visualization of nanopowder combustion in air / F.A. Gubarev, M.S. Klenovskii, L. Li, A.V. Mostovshchikov, A.P. Ilyin // Optica Pura y Aplicada. – 2018. – Vol. 51, No. 4. – P. 1–7.
- 12. Петраш Г.Г. Оптические системы с усилителями яркости / Г.Г. Петраш. – М.: Наука, 1991. – 152 c.
- 13. Evtushenko G.S. Methods and instruments for visual and optical diagnostics of objects and fast processes / G.S. Evtushenko. – New York: Nova Science Publishers, 2018. – 236 p.
- 14. Trigub M.V. Bistatic laser monitor for imaging objects and processes / M.V. Trigub, N.A. Vasnev, G.S. Evtushenko // Applied Physics B: Lasers and Optics. – 2020. – Vol. 126. – Art. No. 33.
- 15. Two-channel system with brightness amplification for monitoring the combustion of aluminum-based nanopowders / F.A. Gubarev, E.Yu. Burkin, A.V. Mostovshchikov, A.P. Ilyin, L. Li // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 2021. – Vol. 70. – Art. No. 9371760.
- 16. A stabilized copper bromide laser with computer-controlled operating modes and a mean lasing power of 20 W / V.A. Dimaki, V.B. Sukhanov, V.O. Troitskii, A.G. Filonov // Instruments and Experimental Techniques. – 2012. – Vol. 55, No. 6. – P. 696–700.
- 17. Li L. Spatial-temporal radiation distribution in a CuBr vapor brightness amplifier in a real laser monitor scheme / L. Li, D.V. Shiyanov, F.A. Gubarev // Applied Physics B: Lasers and Optics. – 2020. – Vol. 126, No 10. – Art. No. 155.
- 18. Солдатов А.Н., Соломонов В.И. Газоразрядные лазеры на самоограниченных переходах в парах металлов. Новосибирск: Наука, 1985. – 152 с.
- 19. Лазеры на самоограниченных переходах атомов металлов – 2: в 2 т. – Т. 2 / В.М. Батенин, П.А. Бохан, В.В. Бучанов, Г.С. Евтушенко, М.А. Казарян, В.Т. Карпухин, И.И. Климовский, М.М. Маликов. – М.: Физматлит, 2011. – 616 с.
-2026-1_%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D0%B8%D1%8F.jpg)
Адрес редакции
Подписка на обновления
