自17年代以来，Schlieren光学器件以其最原始的形式出现日 世纪。尽管当今最基本的类型并没有真正使用，如今一些旧的应用程序也没有使用，但总有一些更先进的系统正在开发中，这带来了新的应用程序 —其中大多数以工程和航空航天业为中心，特别关注涉及空气和透明介质流的应用。在本文中，我们将介绍在这些行业中现在使用schlieren光学器件的一些应用。
什么是Schlieren Optics？
有基本的和高级的schlieren系统，但是，现代应用程序使用更高级的系统。 Schlieren光学器件可以测量空气或另一种透明介质的折射率变化，从而可以对物体周围的流动模式进行成像—这是一种不仅用于确定气流本身的特征，而且还用于评估对象在某些气流环境中的行为的技术。(例如用于确定对象是否具有足够的空气动力学特性以适合其应用).
为了使这些系统提供此信息，光束穿过狭缝照射并聚焦在测试区域一端的镜子上。(即气流成像的区域)。然后，这束光通过测试区域，穿过挡光板并到达一块薄金属片上。定位在阻止者后面(并直接在镜子前)是用于拍摄图像的相机。可以通过检测气流中折射率的任何变化来对气流成像。当流遇到对象并且方向改变时，会发生这种情况(and refraction) causes more light (在一个或多个方向上)穿过挡光板并被成像为光斑—图像的强度取决于折射的程度以及与发生折射的镜面之间的距离。
Schlieren Optics的应用
航天
航空航天领域是schlieren光学器件得到广泛使用的领域。 schlieren光学元件通常在风洞中执行，可用于查看飞机周围气流的影响。这通常表现为通过对空气在飞机周围的运动情况进行成像并确定制造商能够使用结果对设计进行修改来确定飞机的空气动力学性能。—反过来导致更多的空气动力学飞机。 Schlieren光学器件还可用于确定起飞时的气流，以了解飞机从地面升空到空中的效率。得益于schlieren光学技术的使用，航空航天设计的其他领域包括超音速飞机冲击波的可视化以及飞机热对流的可视化。
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©santi lumubol / Shutterstock.com
玻璃
Schlieren光学器件可以用作质量控制措施，以检查玻璃板是否没有缺陷以及其他可能影响其性能的问题—特别是在玻璃是非晶质且容易产生缺陷的情况下。可以使用Schlieren光学器件检查玻璃窗格在其表面上不同点的厚度是否有任何变化，玻璃中的任何表面波纹或波纹，内部应变，气泡或气泡，内部温度梯度是否存在，以查看是否存在外部固体颗粒(e.g. stones etc)存在于玻璃中，如果玻璃熔体有不规则的混合。
内燃机
尽管不是很明显的应用，但是席勒光学系统也可以用于测量内燃机的各个方面和过程。它们在内燃机中使用的最常见子应用是捕获来自喷油器的喷雾蒸发和喷雾干扰，以及当燃料和空气在发动机内混合时的影响以及这对点火的影响以及发动机内部点火火焰的发展。使用schlieren光学器件的另一个领域是确定电极形状对点火过程的影响—当改变电极的形状时，可以使用席勒（Schlieren）光学器件确定电弧放电的变化方式，以及实际上的能量传输效率如何变化的方式。
材料测试
纹波光学元件有多种类型，并且已经进行了一些调整，以将纹波光学元件的原理与其他技术（例如干涉测量法）一起使用。这已成为一种用于确定材料是否表现出任何不均匀性的技术(or unevenness)在其表面。以与物体折射空气相似的方式，表面的小凸起会折射穿过表面的光，并产生阴影图案，描绘出这些表面偏差。
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