Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посетите Сервер по Физике Обратите внимание!
 
  Наука >> Физика >> Общая физика >> Оптика | Популярные статьи
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
 См. также

ФотографииВзрыв?..

Хроника одного расследования

Ясинский В.Б. (Карагандинский государственный технический университет)
Содержание

Интересно, а что там внутри?

Если эксперимент удался, что-то здесь не так...

Первый закон Финэйгла


Действительно. А что творится внутри образца при пробое?
Конечно, фоторазвертки показывали динамику распространения ударных волн и расширения канала пробоя. Можно было и оценить скорость роста трещин. Но вот как выглядит зона разрушения на ранних стадиях процесса? Не проявляются ли обнаруженные в плазменном факеле пульсации в картине ударных волн?
На все эти вопросы могла ответить только интерферограммы, причем, по понятным теперь причинам - только голографические.
Надеяться получить какую-либо количественную информацию было достаточно наивно - ожидаемые градиенты показателя преломления вряд ли позволили бы что-либо рассчитать. Однако кое-что выяснить было можно. Да и, наконец, это просто интересно. Короче, так или иначе, но эксперименты были проведены.
Линейные размеры канала пробоя были существенно меньше размеров факела. Межэлектродное расстояние в экспериментах не превышало 4-5 мм. По данным фоторазверток диаметр зоны разрушения в первые микросекунды так же был меньше 10 мм.
При таких геометрических параметрах влияние спекл-структуры на контраст интерференционных полос уже существенное. Поэтому имело смысл изменить схему регистрации интерферограмм и записывать их по схеме голограмм сфокусированного изображения (ГСИ). В этом случае при восстановлении в белом свете спекл-структура не исчезает, а усредняется по всему полю зрения, но она уже не зависит от способа пересъемки интерферограмм и определяется только использованной при регистрации ГСИ оптикой.
Естественно - это теория, поэтому грех было бы не проверить ее на практике. Для этого интерферограммы были отсняты по различным схемам (не только ГСИ). Единственное, что всех их объединяло, это то, что
  • для привязки области локализации интерференционных полос к объекту объектив фокусировался на плоскость, содержащую электроды;
  • капилляр в зону канала не сверлился;
  • глубина залегания электродов выбиралась такой, чтобы разряд был камуфлетным и зона разрушения не доходила до поверхности.

Ниже приведены несколько интерферограмм, зафиксировавших разные этапы распространения инициируемых каналом ударных волн.
Рис. 10. Начало отхода УВ от канала пробоя. Интерферометр настроен на полосы конечной ширины. Плоскость электродов проецировалась на матовое стекло. Рабочий и опорный пучки плоские.

Рис. 11. УВ еще не дошла до стенок образца

Рис. 11a.
Схема образца (Окружность показывает поле зрения интерферометра)

Рис. 12. Отраженные от границ образца УВ, опорные полосы создавались поворотом клина и ориентированы перпендикулярно электродам, клин располагался вблизи объекта, плоскость электродов проецировалась на матовое стекло, рабочий пучок плоский, опорный пучок расходящийся.

Голографический интерферометр с компенсацией рефракции, плоским рабочим пучком и клином

Нетрудно видеть, что полной обработке эти интерферограммы не подлежат. Однако, при анализе снимка с Рис.11 можно выделить наряду с основной УВ от первого полупериода разрядного тока и волнами от других полупериодов еще и высокочастотные периодические волны сжатия (Рис. 13).
Рис. 13. Увеличенный фрагмент интерферограммыс Рис.11. Для большей наглядности на интерферограмме высокочастотные волны сжатия выделены. Период следования этих волн совпал с данными, полученными из фоторазверток. Все показанные интерферограммы получены с диффузным рабочим пучком и контраст интерференционных полос при большом увеличении, как хорошо видно из последнего снимка, оставляет желать лучшего.

Если же использовать схему ГСИ, то внешний вид интерференционной картины существенно изменяется (Рис. 14).
Рис. 14. Интерферограмма
колебательногоразряда. Эта интерферограмма восстанавливалась в белом свете. Регистрация голограмм по схеме ГСИ с восстановлением в белом свете позволяет выявить тонкую структуру интерференционных полос, вплоть до пересъемки интерферограммы через микроскоп. Эта интерферограмма переснималась обычным штатным объективом камеры "Зенит-Е". Тем не менее о возможностях ГСИ говорит фрагмент, показанный на Рис.15 (на интерферограмме он выделенный красным прямоугольником в правом верхнем углу). Это, конечно, не съемка с помощью микроскопа, но довольно красноречивое подтверждение достижимого разрешения.

Голографический интерферометр по схеме ГСИ с расходящимся опорным пучком

Рис. 15. Увеличенный фрагмент интерферограммы с Рис. 14

Назад | Вперед


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования