We present a series of shock-wave measurements on aluminum based on the use of a simultaneous Photon Doppler Velocimetry (PDV) and triature velocity interferometer system for any reflector. Our dual setup can accurately measure shock velocities, especially in the low-speed range (<100 m s−1) and fast dynamics (<10 ns) where measurements are critical in terms of resolution and unfolding techniques. Especially, the direct comparison of both techniques at the same measurement point helps the physicist in determining coherent settings for the short time Fourier transform analysis of the PDV, providing increased reliability of the velocity measurement with a global resolution of few m s−1 in velocity and few ns FWHM in time. The advantages of such coupled velocimetry measurements are discussed, as well as new opportunities in dynamic materials science and applications.

1.
P.
Mercier
,
J.
Bénier
,
P. A.
Frugier
,
G.
Contencin
,
J.
Veaux
,
S.
Lauriot-Basseuil
, and
M.
Debruynein
,
Proc. SPIE
7126
,
71261O
(
2008
).
2.
G.
Libourel
,
A. M.
Nakamura
,
P.
Beck
,
S.
Potin
,
C.
Ganino
,
S.
Jacomet
,
R.
Ogawa
,
S.
Hasegawa
, and
P.
Michel
,
Sci. Adv.
5
(
8
),
eaav3971
(
2019
).
3.
L. M.
Barker
and
R. E.
Hollenbach
,
J. Appl. Phys.
45
,
4872
(
1974
).
4.
S. J.
Turneaure
,
N.
Sinclair
, and
Y. M.
Gupta
,
Phys. Rev. Lett.
117
,
045502
(
2016
).
5.
M. D.
Knudson
,
M. P.
Desjarlais
,
R. W.
Lemke
,
T. R.
Mattsson
,
M.
French
,
N.
Nettelmann
, and
R.
Redmer
,
Phys. Rev. Lett.
108
,
091102
(
2012
).
6.
R. P.
Drake
,
Phys. Plasmas
16
,
055501
(
2009
).
7.
T.
Döppner
,
D. C.
Swift
,
A. L.
Kritcher
,
B.
Bachmann
,
G. W.
Collins
,
D. A.
Chapman
,
J.
Hawreliak
,
D.
Kraus
,
J.
Nilsen
,
S.
Rothman
 et al,
Phys. Rev. Lett.
121
,
025001
(
2018
).
8.
J. A.
Gaffney
,
S. X.
Hu
,
P.
Arnault
,
A.
Becker
,
L. X.
Benedict
,
T. R.
Boehly
,
P. M.
Celliers
,
D. M.
Ceperley
,
O.
Čertík
,
J.
Clérouin
 et al,
High Energy Density Phys.
28
,
7
24
(
2018
).
9.
P.
Peyre
,
L.
Berthe
,
R.
Fabbro
, and
A.
Sollier
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
33
,
498
(
2000
).
10.
M.
Arrigoni
,
J.-P.
Monchalin
,
A.
Blouin
,
S. E.
Kruger
, and
M.
Lord
,
Meas. Sci. Technol.
20
,
015302
(
2008
).
11.
D. H.
Dolan
,
Rev. Sci. Instrum.
91
,
051501
(
2020
).
12.
B. J.
Jenssen
,
D. J.
Jensen
,
D. B.
Holtkamp
,
P. A.
Rigg
, and
D. H.
Dolan
,
J. Appl. Phys.
101
,
013523
(
2007
).
13.
D. H.
Dolan
,
Rev. Sci. Instrum.
81
,
053905
(
2010
).
14.
J. N.
Johnson
,
O. E.
Jones
, and
T. E.
Michaels
,
J. Appl. Phys.
41
,
2330
(
1970
).
15.
T.
de Rességuier
,
E.
Lescoute
,
L.
Signor
,
D.
Loison
,
A.
Dragon
,
M.
Boustie
,
J. P.
Cuq-Lelandais
, and
L.
Berthe
,
EPJ Web Conf.
10
,
00023
(
2010
).
16.
R.
Seddik
,
A.
Rondepierre
,
S.
Prabhakaran
,
L.
Morin
,
V.
Favier
,
T.
Palin-Luc
, and
L.
Berthe
,
Eur. J. Mech. A
92
,
104432
(
2022
).
17.
L. M.
Barker
and
R. E.
Hollenbach
,
J. Appl. Phys.
43
,
4669
(
1972
).
18.
L.
Levin
,
D.
Tzach
, and
J.
Shamir
,
Rev. Sci. Instrum.
67
,
1434
(
1996
).
19.
L. M.
Barker
,
AIP Conf. Proc.
429
,
833
(
1998
).
20.
D. H.
Dolan
and
S. C.
Jones
,
Rev. Sci. Instrum.
78
,
076102
(
2007
).
21.
O. T.
Strand
,
L. V.
Berzins
,
D. R.
Goosman
,
W. W.
Kuhlow
,
P. D.
Sargis
, and
T. L.
Whitworth
,
Proc. SPIE
5580
,
593
(
2004
).
22.
P.
Mercier
,
J.
Benier
,
A.
Azzolina
,
J. M.
Lagrange
, and
D.
Partouche
,
J. Phys. IV France
134
,
805
(
2006
).
23.
See
https://www.idil-fibres-optics.com/product/pdv-visar-velocimeter/
for additional information about the IDIL High Speed Scan system
.
24.
A. V.
Pavlenko
,
S. S.
Mokrushin
,
A. A.
Tyaktev
, and
N. B.
Anikin
,
Rev. Sci. Instrum.
92
,
015104
(
2021
).
25.
G.
Prudhomme
, Ph.D. thesis,
Arts et Métiers ParisTech
,
2014
.
26.
J.
Gardelle
,
B.
Cassany
,
N.
Szalek
,
A.
Galtié
,
B.
Bicrel
,
D.
Hébert
,
I.
Bertron
, and
K.
Pepitone
,
J. Appl. Phys.
126
,
153301
(
2019
).
27.
C.
Le Bras
,
A.
Rondepierre
,
R.
Seddik
,
M.
Scius-Bertrand
,
Y.
Rouchausse
,
L.
Videau
,
B.
Fayolle
,
M.
Gervais
,
L.
Morin
,
S.
Valadon
,
R.
Ecault
,
D.
Furfari
, and
L.
Berthe
,
Metals
9
,
793
(
2019
).
28.
M.
Scius-Bertrand
,
L.
Videau
,
A.
Rondepierre
,
E.
Lescoute
,
Y.
Rouchausse
,
J.
Kaufman
,
D.
Rostohar
,
J.
Brajer
, and
L.
Berthe
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
54
,
055204
(
2021
).
29.
S.
Bardy
,
B.
Aubert
,
L.
Berthe
,
P.
Combis
,
D.
Hébert
,
E.
Lescoute
,
J.-L.
Rullier
, and
L.
Videau
,
Opt. Eng.
56
,
011014
(
2016
).
30.
C. A.
McCoy
,
M. C.
Gregor
,
D. N.
Polsin
,
D. E.
Fratanduono
,
P. M.
Celliers
,
T. R.
Boehly
, and
D. D.
Meyerhofer
,
J. Appl. Phys.
119
,
215901
(
2016
).
31.
D.
Hébert
,
L.
Hallo
,
L.
Voisin
,
T.
Desanlis
,
A.
Galtié
,
B.
Bicrel
,
C.
Maunier
,
P.
Mercier
, and
G.
Duchateau
,
J. Appl. Phys.
109
,
123527
(
2011
).
32.
K. B.
Fournier
,
C. G.
Brown
,
M. F.
Yeoman
,
J. H.
Fisher
,
S. W.
Seiler
,
D.
Hinshelwood
,
S.
Compton
,
F. R.
Holdener
,
G. E.
Kemp
,
C. D.
Newlander
,
R. P.
Gilliam
,
N.
Froula
,
M.
Lilly
,
J. F.
Davis
,
M. A.
Lerch
, and
B. E.
Blue
,
Rev. Sci. Instrum.
87
,
11D421
(
2016
).
33.
N. D.
Masters
,
A.
Fisher
,
D.
Kalantar
,
R.
Prasad
,
J. S.
Stölken
, and
C.
Wlodarczyk
,
Rev. Sci. Instrum.
85
,
11D628
(
2014
).
34.
See
https://www.asso-alp.fr
for information about access of the international scientific community to the LMJ-PETAL facility
.
You do not currently have access to this content.