[发明专利]一种透明材料冲击动力学参数获取方法

权利要求书

1.一种透明材料冲击动力学参数获取方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(a)选取透明薄膜作为待测样品，建立测试该待测样品的泵浦探测测试系统，其中，所述泵浦探测测试系统的泵浦探测光照射在置于基底上的待测样品上产生平稳冲击波，该平稳冲击波在待测样品薄膜中传播将其划分为未受冲击层和冲击压缩层，并与待测样品所处环境形成的环境层和基底形成的基底层构成四层结构，相邻的两层的交界处有界面，共三个界面，所述泵浦探测测试系统的泵浦探测光为P偏振光，该探测光的入射角为布儒斯特角；

(b)所述探测光被所述三个界面分别反射，各个界面反射光电场之和为总反射光电场E_total，利用所述三个界面各自的反射系数关系得到所述总反射光的总反射系数的表达式r_1、2、3；

根据该总反射系数表达式的特点得到总反射光E_total的相位φ(t)随时间t的变化及其导数φ′(t)的表达式，由该相位对时间的导数φ′(t)的表达式获得其呈周期性震荡的特性，利用该特性，获取φ′(t)的震荡周期τ、幅值δ′_max、和震荡偏离值offset；

再根据菲涅尔反射定律，推导出冲击波速度u_s、波后粒子速度u_p和冲击压缩层折射率n₂关于所述φ′(t)的震荡周期τ、幅值δ′_max、和震荡偏离值offset的表达式；

(c)采用所述泵浦探测测试系统测量所述探测光经待测样品反射后实际相位随时间的变化曲线φ(t)_real，对所述φ(t)_real对时间求导得到实际φ′(t)_real的波形曲线，由该φ′(t)_real的波形曲线提取出φ′(t)_real的实际震荡周期τ_real、实际幅值δ′_{max real}、和实际震荡偏离值offset_real；

(d)实际震荡周期τ_real、实际幅值δ′_{max real}、和实际震荡偏离值offset_real，带入步骤(c)中获得的所述的冲击波速度u_s、波后粒子速度u_p和冲击压缩层折射率n₂的表达式中，由此获得实际的待测样品的实际冲击波速度u_s-real、实际波后粒子速度u_p-real和实际冲击压缩层折射率n_2-real。

2.如权利要求1所述的一种透明材料冲击动力学参数获取方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述总反射光电场E_total采用下列表达式，

E_total≈[r₂·exp(iδ₂)+r₃-r₂r₃²exp(-iδ₂)]·exp[-i(δ₁+δ₂)]·E₀

其中，所述环境层与未受冲击层之间的界面为界面1，所述未受冲击层与冲击压缩层之间的界面为界面2，所述冲击压缩层与所述基底层之间的界面为界面3，界面1、2和3的反射系数分别是r₁、r₂和r₃，δ₁、δ₂分别是探测光经过未受冲击层和冲击压缩层往返一次的相位改变，E₀是探测光入射时的电场。

3.如权利要求1或2所述的一种透明材料冲击动力学参数获取方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述三个界面各自的反射系数关系为：r₃≈1，r₂＜＜r₃。