一种基于光学透镜原理的冲击波调控、验证装置及方法与流程

1.本发明涉及爆破技术领域，具体涉及一种基于光学透镜原理的冲击波调控、验证装置及方法。


背景技术：

2.在武器物理领域中，结构和材料在爆炸、冲击等载荷作用下的损伤、破坏模式受到了重点关注。其中柱面的内爆和球面的内爆和外爆的实验技术具有加载压力高、样品体积大、贴近实际情况等特点,是一种先进的高能量密度加载实验技术,在材料高压物性、新材料高压合成、及极端条件下的凝聚态物理等多个领域都具有广阔的应用前景。柱面的内爆和球面的内爆和外爆加载作为一种典型的极端动态驱动形式已广泛用于相关研究中。
3.其中，柱面内爆加载通常使用柱面炸药实现，通过同时引爆圆筒样品外部的炸药，产生向心会聚的柱面冲击波，并压缩圆筒向内运动。起爆后，冲击波沿半径方向向心运动，在对称轴线附近可以产生极高温度和压力。在研究结构和材料在柱面内爆加载下的行为时，为了简化实验及方便诊断，通常会进行局部柱面实验。在局部实验中，仅需要部分圆筒及外部炸药，并在内部布置相应诊断设备。
4.其中，球面内爆加载通常使用炸药实现，通过同时引爆球壳样品外部的炸药，产生向心会聚的球面冲击波，并压缩球壳向内运动。起爆后，冲击波沿半径方向向心运动，在对称中心附近可以产生极高温度和压力，实现聚能目的。在研究结构和材料在球面内爆加载下的行为时，为了简化实验及方便诊断，通常会进行局部球体实验。在局部实验中，仅需要部分球壳及外部炸药，并在内部布置相应诊断设备。
5.其中，球面外爆加载一般使用炸药实现，在球壳内部安装炸药，通过引爆炸药产生向外扩散的冲击波，并驱动球壳沿径向向外运动，导致球壳发生变形和断裂，并在外部布置相应诊断设备。
6.然而，传统使用炸药作为加载方式存在如下缺陷：1.炸药需要被加工为空心球壳或中空圆柱，存在加工难度；2. 球形炸药表面需要多点同步引爆，增加了实验复杂程度；3. 炸药产生的冲击波压力范围和应变率范围较窄，对材料物性测试能力有限。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是传统的柱面、球面的内爆和外爆使用炸药加载存在炸药加工难度大、实验复杂程度高、加载能力有限的问题，目的在于提供一种基于光学透镜原理的冲击波调控、验证装置及方法，解决了传统的柱面、球面的内爆和外爆使用炸药加载存在炸药加工难度大、实验复杂程度高、加载能力有限的问题。
8.本发明通过下述技术方案实现：第一方面，提供一种基于光学透镜原理的冲击波调控装置，包括冲击波透镜系统，所述冲击波透镜系统包括基体和透镜；所述基体的结构包括基体前部和基体后部，所述透镜位于所述基体前部与基体后部之间；所述基体前部的前端面为平面，后端面与透镜的结
构吻合；所述基体后部的前端面与透镜的结构吻合，后端面为与待生成的冲击波吻合；所述透镜包括凸透镜或凹透镜。
9.进一步的，用于制作所述透镜的材料采用低波速材料，用于制作所述基体的材料采用高波速材料。
10.进一步的，用于制作所述透镜的材料包括铝合金；用于制作所述基体的材料包括铜或锡。
11.铝合金因其波速较高作为冲击波透镜系统的基体材料，无氧铜或锡因其波速较低，用于制作透镜，以此形成冲击波传播速度不同的传播介质，使冲击波在不同的材料的界面处发生反射和透射，实现汇聚或者发散冲击波的效果。
12.进一步的，所述透镜为凸透镜，由所述凸透镜构成的冲击波调控结构应用于球面或柱面内爆加载。
13.进一步的，所述透镜为凹透镜，由所述凹透镜构成的冲击波调控结构应用于球面外爆加载。
14.该冲击波调控结构主要用于炮的球面外爆和内爆加载、炮的柱面内爆加载。
15.首先，基于炮的球面内爆加载，现有技术中是基于炸药的完全球面内爆加载技术，因使用炸药直接加载，存在加工难度大、成本高、控制难度大、加载波形单一等缺陷。本技术通过设定上述冲击波调控结构，利用冲击波与光波相似的性质，即在不同材料中传播速度不同的性质，对冲击波的时间和空间行为进行调控。其中需要说明的是，冲击波和光波在介质内传播时，传播速度不同且均会在不同材料的界面处发生反射和透射，基于此，设计了上述冲击波透镜系统，利用冲击波透镜系统（该透镜系统中的透镜为凸透镜）将平面冲击波转变为球面汇聚冲击波，最终实现对加载样品的球面内爆加载。
16.其中，冲击波透镜系统分为三个部分：基体前部、基体后部、透镜三个部分。其中无氧铜或锡加工为凸透镜形状；基体前部的前部为高平面度平面，后部为球面并与透镜贴合；基体后部的前部为球面并与透镜贴合，后部为球面与目标球面汇聚冲击波一致。三者同轴，按基体前部-透镜-基体后部的顺序粘接组成冲击波透镜系统。
17.其次，关于炮的球面外爆加载，与球面内爆加载类似，现有技术中是基于炸药的局部或完整球面外爆加载技术，因使用炸药直接加载，存在成本高、加载波形单一等缺陷。本技术通过设定上述冲击波调控结构，利用冲击波与光波相似的性质，即在不同材料中传播速度不同的性质，对冲击波的时间和空间行为进行调控，利用冲击波透镜系统（该透镜系统中的透镜为凸透镜）将平面冲击波转变为球面扩散冲击波，最终实现对加载样品的球面外爆加载。
18.其中，冲击波透镜系统分为三个部分：基体前部、基体后部、透镜三个部分。其中无氧铜或锡加工为凹透镜形状；基体前部的前部为高平面度平面，后部为球面并与透镜贴合；基体后部的前部为球面并与透镜贴合，后部为球面与目标球面扩散冲击波一致。三者同轴，按基体前部-透镜-基体后部的顺序粘接组成冲击波透镜系统。
19.最后，关于炮的柱面内爆加载，与上述两种加载情况类似，现有技术中是基于炸药的完整柱面内爆加载技术因使用炸药直接加载，存在加工难度大、成本高、控制难度大、加载波形单一等缺陷。本技术通过设定上述冲击波调控结构，利用冲击波透镜系统将平面冲击波转变为局部柱面汇聚冲击波，最终实现对加载样品的柱面内爆加载。
20.其中，冲击波透镜系统分为三个部分：基体前部、基体后部、透镜三个部分。其中无氧铜或锡加工为柱面凸透镜形状；基体前部的前部为高平面度平面，后部为柱面并与透镜贴合；基体后部的前部为柱面并与透镜贴合，后部为柱面与目标柱面汇聚冲击波一致。三者同轴，按基体前部-透镜-基体后部的顺序粘接组成冲击波透镜系统。
21.第二方面，提供一种冲击波调控装置的验证装置，包括火炮本体或气体炮本体，所述火炮本体或气体炮本体的外壳内设置有驱动飞片发射的驱动体、弹托、飞片、冲击波透镜系统和测速系统。
22.进一步的，所述火炮本体的驱动体为装入的火药燃烧产生的高压气体；所述气体炮本体的驱动体为直接充入的高压气体。
23.进一步的，所述测速系统包括探针支架、连接在所述探针支架上的光纤探针、以及与光纤探针通信连接的信号采集设备。
24.进一步的，所述飞片的材料包括无氧铜；制备所述弹托的材料包括聚碳酸酯；所述飞片粘接在所述弹托的前部。
25.其中，飞片与冲击波系统的尺寸存在匹配关系，飞片与冲击波系统整体厚度的比值较小时，可产生波剖面为三角形的汇聚或发散冲击波，比值较大时，产生的汇聚或发散冲击波的波剖面为矩形。飞片的具体厚度的设计可以通过实验的需要进行调整。
26.最后，通过测速系统测量冲击波透镜系统后自由表面的速度信号，获得经冲击波透镜系统整形后的冲击波波剖面形和波阵面形，验证冲击波透镜系统的可靠性，标定该冲击波透镜系统的加载能力。
27.第三方面，提供一种基于冲击波调控装置的使用方法，即对材料动态物性的测试技术，将样品安装在冲击波透镜系统的基体后部，然后启动驱动体，通过驱动体驱动弹托和飞片向冲击波透镜系统方向运动，飞片撞击基体前部的前表面产生平面冲击波，再由透镜将平面冲击波进行转变后传入样品中，对样品实施加载，由测速探针测量样品后表面的粒子速度，获取样品的加载响应。
28.其中，针对炮的球面外爆和内爆加载时，样品是由待加载材料和结构制成的局部空心球壳，需要与冲击波透镜系统中的基体后部球面贴合。样品尺寸需小于炮口径，以避免冲击波透镜中侧向稀疏波的干扰。
29.其中，针对炮的柱面内爆加载时，样品是由待加载材料和结构制成的空心圆壳，需要与冲击波透镜系统中的基体后部柱面贴合。样品尺寸需小于火炮口径，以避免冲击波透镜中侧向稀疏波的干扰。
30.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：（1）本发明使用火炮或气体炮驱动飞片，各部件加工简单，技术成熟，成本低；（2）本发明仅需引爆炸药或用高压气体驱动飞片，相比现有球形和柱形炸药多点同时起爆模式，具有控制简单、稳定可靠、可重复性高的优势；（3）本发明中球面发散和汇聚、柱面汇聚的冲击波强度和波剖面波形、波阵面波形由材料和飞片速度控制，通过合理调整材料和飞片速度可生成满足实验所需的球面发散和汇聚、柱面汇聚冲击波，适用范围很宽。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：图1为本发明实施例1中的一种冲击波调控装置的结构示意图；图2为通过数值模拟给出的实施例1中测得的冲击波透镜系统后表面粒子速度的曲线图；图3为本发明实施例2和实施例3中的一种冲击波调控装置使用时的结构示意图；图4为本发明实施例2中获取样品的加载响应图；图5为本发明实施例2中的冲击波在冲击波透镜系统内传播示意图；图6为本发明实施例3中的一种冲击波调控装置使用时的俯视剖面图；图7为本发明实施例4中的一种冲击波调控装置使用时的结构示意图；图8为本发明实施例4中的冲击波在冲击波透镜系统内传播示意图；图9为本发明实施例4中获取样品的加载响应图；图10为本发明中球面内爆的数值模拟波系演化过程示意图；图11为本发明中球面外爆的数值模拟波系演化过程示意图。
32.附图中标记及对应的零部件名称：01-火炮本体，02-驱动体，03-弹托，04-飞片，05-基体前部，06-凸透镜，07-基体后部，08-样品，09-探针支架，10-光纤探针，11-凹透镜，a1/a2-平面冲击波波阵面，b1/b2-冲击波刚进入透镜时的波阵面，c1/c2-冲击波即将离开透镜时的波阵面，d1-汇聚冲击波波阵面，d2-发散冲击波波阵面。
实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，接或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例1
38.如图1所示，该实施例提供一种基于光学透镜原理的冲击波调控结构，包括冲击波透镜系统，冲击波透镜系统包括基体和透镜；基体的结构包括基体前部05和基体后部07，透镜位于基体前部05与基体后部07之间；基体前部05的前端面为平面，后端面与透镜的结构吻合；基体后部07的前端面与透镜的结构吻合，后端面为与待生成的冲击波结构吻合；透镜为凸透镜06。
39.具体的，用于制作透镜的材料采用低波速的铝合金材料，用于制作基体的材料采用高波速铜材料。铝合金因其波速较高作为冲击波透镜系统的基体材料，无氧铜因其波速较低，用于制作透镜，以此形成传播速度不同的传播介质，使冲击波在不同的材料的界面处发生反射和透射，实现汇聚或者发散冲击波的效果。
40.如图2所示，利用有限元件对上述冲击波调控结构进行数值模拟得到了基体后部07的后表面各点的法向粒子速度，基体后部07的后表面各点的速度起跳时刻一致，这表明了生成的球面冲击波与基体后部07的后表面一致，验证了此时冲击波的波面阵面为一球形，同时图2中显示，各点速度起跳后幅值一致，证明了此时冲击波的波阵面上压力均匀，是理想的球面会聚冲击波，可以应用于球面内爆加载。
41.实施例2
42.基于实施例1，如图3所示，该实施例提供一种含有实施1中的冲击波调控装置的球面汇聚冲击加载下材料动态物性测试的验证装置，包括火炮本体01，火炮本体01的外壳内设置有驱动飞片04发射的驱动体02、弹托03、飞片04、冲击波透镜系统、样品08和测速系统。
43.具体的，火炮本体01的驱动体02为装入的火药燃烧产生的高压气体。
44.具体的，测速系统包括探针支架09、连接在所述探针支架09上的光纤探针10、以及与光纤探针10通信连接的信号采集设备。
45.具体的，飞片04的厚度为1mm，飞片04的材料为无氧铜；制备弹托03的材料为聚碳酸酯；飞片04粘接在所述弹托03的前部。
46.其中火炮的口径为57mm，冲击波透镜系统中的透镜两侧球面的曲率半径均为50mm，基体后部07的后侧球面的曲率半径为50mm。
47.将上述冲击波调控装置应用于球面内爆加载，具体操作方法为：将样品08安装在冲击波透镜系统的基体后部07（样品08是由待加载材料和结构制成的局部空心球壳，样品08尺寸略小于炮口径，以避免冲击波透镜中侧向稀疏波的干扰），然后启动驱动体02，通过驱动体02驱动弹托03和飞片04向冲击波透镜系统方向运动，飞片04撞击基体前部05的前表面产生平面冲击波，再由透镜将平面冲击波进行转变后传入样品08中，对样品08实施加载，由测速探针测量样品08后表面的粒子速度，获取样品08的加载响应，如图4所示。
48.如图5和图10所示，其加载原理为：当炸药被激发后发生爆炸并驱动弹托03和飞片04向冲击波透镜系统方向运动，飞片04高速撞击基体前部05的前表面，在冲击波透镜中的基体前部05中产生平面冲击波波阵面a1并向透镜传播，因冲击波在无氧铜中的传播速度低于铝合金，冲击波刚进入透镜时的波阵面b1进入透镜后会减速，轴线位置的冲击波首先传播进入透镜并发生减速，随着冲击波进一步传播，远离轴线处的冲击波逐渐进入透镜并减速，产生冲击波即将离开透镜时的波阵面c1，如此，在透镜内部的冲击波波阵面已变形为球面汇聚冲击波波阵面d1。相反的是，冲击波在离开透镜时，从距离轴线最远处到轴线的冲击波依次离开，如此进一步增大了球面汇聚冲击波的曲率，当冲击波将完全离开透镜时，整个
冲击波中心处形成了球面汇聚冲击波。进一步球面汇聚冲击波通过基体与样品08的界面进入样品08，在样品08内继续传播，对样品08实施球面汇聚加载。
49.实施例3
50.参照图3和图6，基于实施例1，该实施例提供一种含有与实施1类似的冲击波调控结构的柱面汇聚冲击加载下材料动态物性测试装置，包括火炮本体01，火炮本体01的外壳内设置有驱动飞片04发射的驱动体02、弹托03、飞片04、冲击波透镜系统、样品08和测速系统。
51.具体的，火炮本体01的驱动体02为装入的火药燃烧产生的高压气体。
52.具体的，测速系统包括探针支架09、连接在所述探针支架09上的光纤探针10、以及与光纤探针10通信连接的信号采集设备。
53.具体的，飞片04的厚度为5mm，飞片04的材料为无氧铜；制备弹托03的材料为聚碳酸酯；飞片04粘接在所述弹托03的前部。
54.其中火炮的口径为57mm，冲击波透镜系统中的透镜两侧柱面的曲率半径均为50mm，基体后部07的后侧柱面的曲率半径为50mm。
55.将上述冲击波调控装置应用于柱面内爆加载，具体操作方法为：基体内部透镜采用柱状凸透镜，将局部柱壳样品08安装在冲击波透镜系统的基体后部07（样品08是由待加载材料和结构制成的局部柱壳，样品08尺寸略小于炮口径，以避免侧向稀疏波的干扰），然后启动驱动体02，通过驱动体02驱动弹托03和飞片04向冲击波透镜系统方向运动，飞片04撞击基体前部05的前表面产生平面冲击波，再由透镜将平面冲击波进行转变后传入样品08中，对样品08实施加载，由测速探针测量样品08后表面的粒子速度，获取样品08的加载响应，典型响应与实施例2类似。
56.其加载原理为：当炸药被激发后发生爆炸并驱动弹托03和飞片04向冲击波透镜系统方向运动，飞片04高速撞击基体前部05的前表面，在冲击波透镜中的基体前部05中产生平面冲击波波阵面并向透镜传播，因冲击波在无氧铜中的传播速度低于铝合金，冲击波传播进入透镜后会减速，柱面径向方向且远离轴线位置的冲击波首先传播进入透镜并发生减速，随着冲击波进一步传播，轴线处的冲击波逐渐进入透镜并减速，但冲击波沿柱面轴线方向始终速度一致，呈一条直线。如此，在透镜内部的冲击波波阵面已变形为柱面，曲率半径为200mm，相反的是，冲击波在离开透镜时，从轴线处到距离轴线最远的冲击波依次离开，如此进一步增大了柱面会聚冲击波的曲率，当冲击波将完全离开透镜时，整个冲击波中心处形成了柱面冲击冲击波，曲率半径为50mm，以此来实现对局部柱壳样品08的内爆加载。
57.实施例4
58.如图7所示，基于实施例1，该实施例提供一种含有与实施1类似的冲击波调控结构的的球面扩散冲击加载下材料动态物性测试装置，包括火炮本体01，火炮本体01的外壳内设置有驱动飞片04发射的驱动体02、弹托03、飞片04、冲击波透镜系统、样品和测速系统。
59.具体的，火炮本体01的驱动体02为装入的火药燃烧产生的高压气体。
60.具体的，测速系统包括探针支架09、连接在所述探针支架09上的光纤探针10、以及与光纤探针10通信连接的信号采集设备。
61.具体的，飞片04的厚度为5mm，飞片04的材料为无氧铜；制备弹托03的材料为聚碳酸酯；飞片04粘接在所述弹托03的前部。
62.其中火炮的口径为57mm，冲击波透镜系统中的透镜两侧球面的曲率半径均为50mm，基体后部07的后侧球面的曲率半径为50mm。
63.将上述冲击波调控装置应用于球面外爆加载，具体操作方法为：基体内部透镜采用凹透镜，将样品08安装在冲击波透镜系统的基体后部07（样品08是由待加载材料和结构制成的局部空心球壳，样品08尺寸略小于炮口径，以避免侧向稀疏波的干扰），然后启动驱动体02，通过驱动体02驱动弹托03和飞片04向冲击波透镜系统方向运动，飞片04撞击基体前部05的前表面产生平面冲击波，再由透镜将平面冲击波进行转变后传入样品08中，对样品08实施加载，由测速探针测量样品08后表面的粒子速度，获取样品08的加载响应，如图9所示。
64.如图8和图11所示，其加载原理为：当炸药被激发后发生爆炸并驱动弹托03和飞片04向冲击波透镜系统方向运动，飞片04以1000m/s的速度撞击基体前部05的前表面，在冲击波透镜中的基体前部05中产生平面冲击波波阵面a2并向透镜传播，因冲击波在无氧铜中的传播速度低于铝合金，冲击波刚进入透镜时的波阵面b2进入透镜后会减速，远离轴线位置的冲击波首先传播进入透镜并发生减速，随着冲击波进一步传播，轴线处的冲击波逐渐进入透镜并减速，产生冲击波即将离开透镜时的波阵面c2，如此，在透镜内部的冲击波波阵面已变形为球面发散冲击波波阵面d2，曲率半径为200mm，相反的是，冲击波在离开透镜时，从轴线处到距离轴线最远的冲击波依次离开，如此进一步增大了球面发散冲击波的曲率，当冲击波将完全离开透镜时，整个冲击波中心处形成了球面发散冲击波，曲率半径为50mm，以此来实现对球面外爆的加载。
65.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于光学透镜原理的冲击波调控装置，其特征在于，包括冲击波透镜系统，所述冲击波透镜系统包括基体和透镜；所述基体的结构包括基体前部(05)和基体后部(07)，所述透镜位于所述基体前部(05)与基体后部(07)之间；所述基体前部(05)的前端面为平面，后端面与透镜的结构吻合；所述基体后部(07)的前端面与透镜的结构吻合，后端面为与待生成的冲击波吻合；所述透镜包括凸透镜(06)或凹透镜(11)。2.根据权利要求1所述的一种基于光学透镜原理的冲击波调控装置，其特征在于，用于制作所述透镜的材料采用低波速材料，用于制作所述基体的材料采用高波速材料。3.根据权利要求2所述的一种基于光学透镜原理的冲击波调控装置，其特征在于，用于制作所述透镜的材料包括铝合金；用于制作所述基体的材料包括铜或锡。4.根据权利要求1所述的一种基于光学透镜原理的冲击波调控装置，其特征在于，所述透镜为凸透镜(06)，由所述凸透镜(06)形成的冲击波调控结构应用于基于炮的球面或柱面内爆加载；其中用于球面的凸透镜（06）为球面凸透镜，用于柱面的凸透镜（06）为柱面凸透镜。5.根据权利要求1所述的一种基于光学透镜原理的冲击波调控装置，其特征在于，所述透镜为凹透镜(11)，由所述凹透镜(11)形成的冲击波调控结构应用于基于炮的球面外爆加载。6.一种基于权利要求1-5任意一项所述的冲击波调控装置的验证装置，其特征在于，包括火炮本体(01)或气体炮本体，所述火炮本体(01)或气体炮本体的外壳内设置有驱动飞片(04)发射的驱动体(02)、弹托(03)、飞片(04)、冲击波透镜系统和测速系统。7.根据权利要求6所述的一种冲击波调控装置的验证装置，其特征在于，所述火炮本体(01)的驱动体(02)为装入的火药燃烧产生的高压气体；所述气体炮本体的驱动体(02)为直接充入的高压气体。8.根据权利要求6所述的一种冲击波调控装置的验证装置，其特征在于，所述测速系统包括探针支架(09)、连接在所述探针支架(09)上的光纤探针(10)、以及与光纤探针(10)通信连接的信号采集设备。9.根据权利要求6所述的一种冲击波调控装置的验证装置，其特征在于，所述飞片(04)的材料包括无氧铜；制备所述弹托(03)的材料包括聚碳酸酯；所述飞片(04)粘接在所述弹托(03)的前部。10.一种权利要求1-5任意一项所述的冲击波调控装置的使用方法，其特征在于，将样品(08)安装在冲击波透镜系统的基体后部(07)，然后启动驱动体(02)，通过驱动体(02)驱动弹托(03)和飞片(04)向冲击波透镜系统方向运动，飞片(04)撞击基体前部(05)的前表面产生平面冲击波，再由透镜将平面冲击波进行转变后传入样品(08)中，对样品(08)实施加载，由测速探针测量样品(08)后表面的粒子速度，获取样品(08)的加载响应。

技术总结
本发明公开了一种基于光学透镜原理的冲击波调控、验证装置及方法，涉及冲击波物理技术领域，包括冲击波透镜系统，冲击波透镜系统包括基体和透镜；基体的结构包括基体前部和基体后部，透镜位于基体前部与基体后部之间；基体前部的前端面为平面，后端面与透镜的结构吻合；基体后部的前端面与透镜的结构吻合，后端面为与待生成的冲击波结构吻合；透镜包括凸透镜或凹透镜。该冲击波调控结构和由该结构形成的调控装置仅需引爆炸药或用高压气体驱动飞片，相比现有球形和柱形炸药多点同时起爆模式，具有控制简单、稳定可靠、可重复性高的优势；各部件加工简单，技术成熟，成本低；可生成满足实验所需的球面发散和汇聚、柱面汇聚冲击波，适用范围很宽。适用范围很宽。适用范围很宽。


技术研发人员：胡建波 何起光 俞宇颖 甘元超 吴楯 陈森 吕超 张航
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院流体物理研究所
技术研发日：2023.08.31
技术公布日：2023/10/5