第31卷，第11期 2011年11
与光谱分，
学
光谱
析
Spectroscopy and Spectral Analysis
炸药爆轰瞬时温度的实时测量郑锦坤1.3，白永林2，，王
博"，刘百玉"，杨文正”，
白晓红"，秦君军"，赵军平1，永胜"，刘辉1.3
Vol. 31,No. 11,pp3060-3063
November，2011
1。中国科学院超快诊断技术重点实验室，中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安
710119
2.原态光学与光了技术国家重点实验室，中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安710119 3，中国科学院研究生院，北京100049
要针对爆轰时刻光谱的特点，结合多光谱测温的理论基础，采用高速率线阵CCD，设计了瞬时多光摄
谱爆轰测温系统。通过FPGA对各个模块进行控制，完或数据的采集、存储和传输；结合多项式回归算法，标定，确定出对应的像元序号分别是175和270，对卤销灯的表面温度进行实时监测表明：基于高速线阵 CCD的多光谱测温系统可以完成多个时刻的瞬时光谱采集；在40MHz的高速时钟驱动下，CCD的赖频可以稳定工作在73kHz
关键调炸力学；爆温；FPGA，高速线阵CCD；多光谱测温
中图分类号：(0381 引言
文献标识码：A
D0I: 10. 3964/j.issn. 1000-0593(2011)113060-04
数据存储在DDRSDRAM中，采集结束后将数据通过USB 数据总线传送给上位机进行拟合计算，从而实现媒炸过程中温度的快速动态测量。该系统具有高速、多幅、直读和高灵
炸药爆温足指炸药煤炸时释放的能量将爆炸产物加热到的最高温度。它存在时间短、温度高且伴有破坏作用，是爆轰多个参量中最难测量的一个参数。目前，爆温测量系统一般只能测量某时刻的温度，无法在一次媒炸过程中完成多时刻测量，也不能满足数据实时处理，测量结果直观的要求，此外，燥温测放方法主要集中在辐射测溢，其理论基础是将煤轰过程中产生的暂射简化为黑体辐射：然面实际的辐射体与黑体偏离较大，因此无法对煤温进行精确测量。炸药煤炸状态场的测量，对煤炸理论及其毁伤效应评估、预测及其战斗部设计具有理论意义和T程实际意义[1.2)。
多光谱瞬时测温系统是测定爆效过程中不同时的瞬时光谱信息组成，并进行分析和研究的装置。在光谱采集过程中，用高速线阵CCD作为图像传感器，实现多波长的并行打描，取代了复杂的机械打描装置，减少了误差米源，提高了检测精度；而ⅡCCD其有灵缴度好、信噪比高、动态范围大等优点，已被广泛应用于检测领域(34]。
本文基于线阵CCD，结合多光谱测温技术和现场可编程逻辑阵列硬件平台，采集爆炸过程中多个时刻的光谱，并将收稿日期：2010-11-15，修订日期：2011-03-25
基金项目：国家自然科学基金项目（10905090/A050606)资助
敏度等特点，对加快新型炸药的研究具有重要意义。
多光谱辑射测温原理
多光谱辐射测法利用被测日标在多个光谱点下的辐射信息，经过数据处理，从而得到目标的真实温度和光谱发射率[5]。根据维恩近似公式，绝对黑体的光谱辐照度可近似表
示为
Ea.D-Gx-e
(1)
由于待测目标不是黑体，其光谱辐照度受其表面发射率的影响，为波长和温度的函数，故有
E(, T) = e(, T)Cexp(G/XT)
(2)
其中E(入，T）为被测温场光谱辐照度，e(入，T）为被测温场的光谱发射率，C和C分别为第一、第二辐射常数，入和T 分别为有效波长和日标温度。将(1)式带人(2)式，并对两端取对数得
InEa,+5lna+
InC, Ine(a, T)
作者简介：郑锦坤，1984年生，中国科学院超快诊断技术重点实验室，中国科学院研究生院硕士研究生
e-mail; bsiyonglin@opt, ac cn
*通讯联系人
万方数据
e-mail,; zhjink@126, com
(3)