[发明专利]一种用于冲击波高速数字阴影成像的可视化装置

权利要求书

1.一种用于冲击波高速数字阴影成像的可视化装置，其特征在于，包括短弧氙灯点光源(18)、超高速数字相机(14)和正投反光屏(17)；

超高速数字相机(14)的相机镜头(15)中心位置设置45度杆镜(16)；

短弧氙灯点光源(18)的光轴与超高速数字相机(14)的光轴呈90度夹角；

短弧氙灯点光源(18)发出的点光源汇聚至45度杆镜(16)表面，并以光锥形式反射至正投反光屏(17)上，由超高速数字相机(14)记录在正投反光屏(17)上形成的阴影；

短弧氙灯点光源(18)包括短弧氙灯灯管(3)、短弧氙灯控制电源、正极散热片(2)、负极散热片(7)、短弧氙灯管安装调整机构(8)、球面反射镜(11)、平凸光学透镜组和机箱(13)；

短弧氙灯灯管(3)上端的阳极设置有正极散热片(2)，短弧氙灯灯管(3)下端的阴极设置有负极散热片(7)，所述负极散热片(7)通过短弧氙灯管安装调整机构(8)安装于机箱(13)底板上，短弧氙灯灯管(3)的阴阳极分别连接短弧氙灯控制电源的正负极；

平凸光学透镜组由入光侧平凸透镜(4)、出光侧平凸透镜(6)和透镜组安装圆筒(5)构成，入光侧平凸透镜(4)和出光侧平凸透镜(6)同轴安装在透镜组安装圆筒(5)内，透镜组安装圆筒(5)安装在机箱(13)一侧壁上；

球面反射镜(11)为凹面球面反射镜，并安装于机箱(13)对侧侧壁上；

短弧氙灯灯管(3)的球形玻壳位于球面反射镜(11)和平凸光学透镜组之间且三者水平同轴设置，球面反射镜(11)和入光侧平凸透镜(4)的焦点均位于短弧氙灯灯管(3)的弧隙处；

球面反射镜(11)将短弧氙灯灯管(3)发出的发散光汇聚至焦点后继续前行入射至入光侧平凸透镜(4)，入光侧平凸透镜(4)将汇聚光变为平行光，该平行光经出光侧平凸透镜(6)汇聚为点光源输出。

2.根据权利要求1所述一种用于冲击波高速数字阴影成像的可视化装置，其特征在于，还包括冷却风扇(1)，所述冷却风扇(1)设置于机箱(13)顶部，冷却风扇(1)与短弧氙灯灯管(3)竖直方向同轴设置。

3.根据权利要求2所述一种用于冲击波高速数字阴影成像的可视化装置，其特征在于，在机箱(13)的侧壁设置系列通风孔。

4.根据权利要求1所述一种用于冲击波高速数字阴影成像的可视化装置，其特征在于，还包括支承底座(9)和高度调整机构(10)，机箱(13)位于支承底座(9)上，所述支承底座(9)通过高度调整机构(10)令机箱(13)与地面或工作台保持距离。

5.根据权利要求1所述一种用于冲击波高速数字阴影成像的可视化装置，其特征在于，透镜组安装圆筒(5)沿水平方向相对于机箱(13)移动以调节透镜焦点位置。

6.根据权利要求1所述一种用于冲击波高速数字阴影成像的可视化装置，其特征在于，还包括球面反射镜安装调整机构(12)，球面反射镜(11)通过球面反射镜安装调整机构(12)安装于机箱(13)侧壁上。

7.根据权利要求1所述一种用于冲击波高速数字阴影成像的可视化装置，其特征在于，还包括UV镜，相机镜头(15)上安装UV镜，UV镜的中心粘贴45度杆镜(16)。

8.根据权利要求1所述一种用于冲击波高速数字阴影成像的可视化装置，其特征在于，在光锥中部的扰动部(19)加载扰动或者透明的物体，光线发生弯曲后折射在正投反光屏(17)上形成直接阴影，通过超高速数字相机记录阴影图像；

扰动部(19)设置原则为：G/H≈0.5，其中G为扰动部(19)与正投反光屏(17)的距离，H为点光源与正投反光屏(17)的距离。

9.根据权利要求1所述一种用于冲击波高速数字阴影成像的可视化装置，其特征在于，入光侧平凸透镜(4)的数量为1个或2个。