[发明专利]一种动态飞片透视照相方法及系统

说明书

本发明公开一种动态飞片透视照相方法及系统，涉及动态飞片成像领域，方法包括：基于超短脉冲激光驱动高时空分辨X射线成像技术，构建初始X射线源、初始炮筒结构及初始探测器进行实验，利用初始X射线源产生初始X射线，对初始炮筒结构中初始电爆炸箔爆炸产生的初始动态飞片进行照射，同时利用初始探测器进行探测，得到原始探测数据，进一步地，获取关于初始X射线源、初始炮筒结构、初始探测器的原始设计参数，根据原始探测数据、原始设计参数进行仿真模拟，构建成像仿真模型，通过成像仿真模型进行模拟优化，得到优化后的设计参数，根据设计参数构建X射线源、炮筒结构及探测器并进行探测，可实现对炮筒结构中动态飞片的姿态观测及研究。

技术领域

本发明涉及动态飞片成像领域，特别是涉一种动态飞片透视照相方法及系统。

背景技术

电爆炸箔等起爆器是新型高安全性起爆类火工品，对提高战斗部本质安全性起着重要的作用。在起爆器作用过程中，除飞片速度外，飞片撞击炸药的形态对炸药冲击起爆也有着重要影响。飞片倾斜、弯曲、破孔和边缘烧蚀等现象均会减小有效起爆面积，增大起爆能量。因飞片的尺寸小、运动速度快，且处于飞行腔内，姿态观测非常困难。美国利用先进光源高级光子源(AdvancedPhotonSource，APS)的X光成像技术，获得了电爆炸驱动无炮筒约束条件下清晰的飞片形态照片，但尚未开展炮筒腔内飞片姿态实验研究。

针对冲击片雷管工程应用中，飞片实际在炮筒约束条件下飞行，炮筒腔内飞片姿态是起爆器有效性的关键状态参量，是当前亟需解决的关键问题，但缺乏有效的诊断手段。由于炮筒对X射线具有高吸收性，飞片X射线吸收极弱难以有效成像，致使拍摄炮筒约束条件下的飞片姿态成为难点，目前国际上还没有成功捕捉到炮筒腔内飞片姿态的相关报道。国内目前主要利用可见光成像获取飞片在飞行过程的姿态信息，但无法诊断内部结构信息。高时空分辨X射线成像方面的工作开展的比较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种动态飞片透视照相方法及系统，可以获得炮筒腔内的动态飞片图像，实现对炮筒腔中动态飞片的运动状态和姿态演变的研究。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种动态飞片透视照相方法，包括：

基于超短脉冲激光驱动高时空分辨X射线成像技术，构建初始X射线源，得到初始X射线；

模拟炮筒腔建立初始炮筒结构，并在所述初始炮筒结构中设置初始电爆炸箔；

利用所述初始X射线，照射所述初始炮筒结构中所述初始电爆炸箔爆炸产生的初始动态飞片；

通过初始探测器，探测所述初始动态飞片的运动速度，及采集照射所述动态飞片后的X射线，得到原始探测数据；

获取关于所述初始X射线源、初始炮筒结构、初始探测器的原始设计参数；

根据所述原始探测数据、原始设计参数，利用蒙特卡罗模拟方法，构建成像仿真模型；

根据所述成像仿真模型，得到设计参数；所述设计参数包括：X射线源参数、炮筒参数、成像参数；

根据所述X射线源参数，构建X射线源，得到X射线；

根据所述炮筒参数，建立炮筒结构；

根据所述成像参数设立探测器，并对所述X射线源、炮筒结构、探测器的位置进行相应设置，以及在所述炮筒结构内部安置电爆炸箔；

利用磁场发生器使所述X射线源中产生的高能电子发生偏转，偏离所述X射线的成像方向；

控制所述X射线发射与所述电爆炸箔触发同步进行，使所述X射线对所述电爆炸箔触发后产生的动态飞片进行照射；

通过所述探测器，探测不同时刻下所述动态飞片的飞行速度，得到速度数据，并采集不同时刻下照射所述动态飞片后的X射线，得到动态飞片图像数据；