全息像散粒子追踪测速
流体动力学
2020-04-22 v1 光学
摘要
数字同轴全息(DIH)中孪生像的形成，使得基于DIH的粒子追踪测速(DIH-PTV)在使用单相机时无法将焦平面置于样本体积中心。因此，在大型实验室设施或许多现场应用中，尽管因其低成本和紧凑装置而本应适用，却难以将DIH-PTV用于流场测量。本文通过在DIH-PTV的光路中插入柱面透镜引入全息像散PTV(HAPTV)，生成畸变全息图。随后在定制重建算法中利用该畸变来区分位于焦平面不同侧的示踪粒子，从而可将焦平面置于样本体积中部。我们的HAPTV方法在高(1 μm/像素)和低(10 μm/像素)放大倍率下校准，误差标准差分别为4.2 μm(一个粒子直径)和120.7 μm(约5倍粒子直径)。我们将HAPTV与传统PIV获得的层流射流速度场进行比较，以说明该技术应用于实际流场测量时的精度。该工作表明，HAPTV改善了传统像散PTV的景深，并实现了基于DIH的PTV在现场应用中的部署。
引用
@article{arxiv.1911.12292,
title = {Holographic Astigmatic Particle Tracking Velocimetry},
author = {Zhou Zhou and Santosh Kumar Sankar and Kevin Mallery and Wensheng Jiang and Jiarong Hong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12292},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 6 figures