紋影儀是根據光線(xiàn)通過(guò)不同密度的氣流而產(chǎn)生的角偏轉來(lái)顯示其折射率,是一種測量光線(xiàn)微小偏轉角的裝置。它將流場(chǎng)中密度梯度的變化轉變?yōu)橛涗浧矫嫔舷鄬鈴姷淖兓?,使可壓縮流場(chǎng)中的激波、壓縮波等密度變化劇烈的區域成為可觀(guān)察、可分辨的圖像。
紋影儀可用來(lái)觀(guān)察透明介質(zhì)因各種因素引起的擾動(dòng)的分布、傳播過(guò)程以及擾動(dòng)強度等。如研究激光與物質(zhì)作用、分層流、多項流、傳熱與傳質(zhì)、激波、超聲速流、燃燒、火焰、爆炸、高壓放電、等離子體、內彈道及某些化學(xué)反應等學(xué)科的流場(chǎng)密度變化科學(xué)研究。
紋影成像技術(shù)是利用氣流對光波的擾動(dòng),將氣流變化轉換成圖像。隨著(zhù)風(fēng)洞氣流研究的發(fā)展,特別是高速激波研究,使紋影成像技術(shù)得到廣泛的應用。在反隱身飛機成像應用中,將紅外紋影成像與被動(dòng)光學(xué)測距技術(shù)相結合,可以實(shí)現對隱身飛機的成像和定位,其原理主要利用隱身飛機飛行過(guò)程中,產(chǎn)生氣流的劇烈擾動(dòng),形成范圍巨大、保持時(shí)間較長(cháng)的渦流,通過(guò)測量隱身飛機擾動(dòng)的氣流軌跡,間接測量隱身飛機。
干涉法是一種嚴格的定量測量技術(shù),由流場(chǎng)干涉圖可嚴格計算流場(chǎng)的折射率分布,進(jìn)而由格拉斯通-戴爾常數公式可推算出流場(chǎng)密度及其它流體力學(xué)和氣動(dòng)力學(xué)參量。在激波風(fēng)洞和彈道靶試驗方面,馬赫干涉、全息干涉和紋影干涉等技術(shù)得到應用,這些方法中都利用了紋影光路,并把該光路作為物光束的光路。通過(guò)這些方法獲得了試驗干涉照片,并獲得了流場(chǎng)的密度定量值。