利用高分辨率定量纹影成像表征超声速射流与激波

本文介绍了一种增强型单程定量纹影成像系统的光学配置，其光学分辨率约为4.6微米。改进后的装置将灵敏度与分辨率解耦，从而能够独立优化这些关键参数。利用该高分辨率系统，我们对从亚毫米喷嘴射入大气中的超声速射流进行了定量分析，并研究了在真空环境中这些射流与刀片相互作用产生的激波。精细的分辨率使我们能够清晰地可视化激波结构并准确测量密度梯度。我们通过检查激波菱形上的密度梯度分布并绘制穿过激波的密度剖面来展示该系统的有效性。我们分析了这些密度剖面与激光等离子体应用的相关性，包括激光尾场加速和模拟黑洞蒸发实验（AnaBHEL）。我们的研究结果表明，该系统有助于确定峰值密度、平台长度和激波厚度等关键参数——这些参数对于优化电子加速和实现特定的等离子体密度分布至关重要。因此，这种高分辨率定量纹影成像技术可作为探索复杂流体动力学和支持激光等离子体物理研究进展的宝贵工具。