Разработка и создание новых методов оптической диагностики применительно к задачам газодинамики

Цель: развитие оптических методов исследования газовых и двухфазных потоков, разработка новых методов и их реализация на аэрофизических установках, модификация известных методов в плане улучшения их метрологических характеристик. Разработана и апробирована методика оценки распределения интегральной по пути зондирующего излучения плотности и ее пульсаций с помощью интерференционного метода на основе адаптивных визуализирующих транспарантов на эффекте насыщения поглощения (АВТ НП). Оптическим методом АВТ НП получены поля плотности в вихревом следе за прямым крылом в аэродинамической трубе Т-325. Предложена и апробирована модификация панорамного оптического метода регистрации тепловых потоков на криволинейных поверхностях и в установках, где невозможно обеспечить ввод/вывод модели в набегающий поток. С целью непрерывного измерения скорости частиц в высокоскоростных двухфазных потоках предложен подход к созданию следящей схемы ЛДА с прямым спектральным анализом доплеровского сдвига частоты на базе серийного анализатора спектра Wave Length Meter WS-7 производства фирмы «Ангстрем» (Россия). Разработан прототип ЛДА, и проведены его испытания на газожидкостной струе в диапазоне скоростей 80 – 600 м/с, доказавшие его работоспособность. Выполнена модификация калибровочного стенда, что позволило осуществить в одном пуске одновременную калибровку оптического отклика жидких кристаллов (ЖК) в широком диапазоне касательных напряжений. Проведены тестовые испытания по применению ЖК-покрытий для панорамной диагностики касательных напряжений на стенке канала с выступом. Разработанные составы ЖК-покрытий, чувствительных к трению, и методика их применения переданы в ЦАГИ, где в аэродинамической трубе Т-128 ЦАГИ на различных режимах проведены испытания ЖК-покрытий для панорамной диагностики касательных напряжений на модели конуса. Выполнены исследования оптических свойств полимерно-жидкокристаллических композитов, модифицированных наночастицами лантаноидов (Y₂O₃, CeO₂ : Y₂O₃, Nd₂O₃ : Y₂O₃). Разработан итерационный алгоритм, сочетающий решение большой системы линейных алгебраических уравнений с регуляризацией решения в фурье-пространстве методом Гершберга - Папулиса, учитывающим оценку уровня экспериментального шума. Развитым методом томографии дифференциального интерференционного контраста получены трехмерные изображения клеток крови с повышенным фазовым контрастом.