אנו מספקים הוראות לבנייה והפעלה של תותח פינג פונג על-קולי יחד עם טכניקות אבחון אופטיות למדידת מהירויות כדור וגילוי גלי הלם. מערך קצה הסכין האופטי רגיש מאוד לסטיות קטנות של קרן לייזר ומספק אמצעי לגילוי גלי הלם הקשורים לתותח. כדי להתחיל, הפעל את מקלטי הצילום ואת מודול הלייזר על ידי חיבורם לספק כוח מוגבל זרם של 15 וולט וספק כוח לייזר.
לאחר מכן, חבר את מקלטי התמונות לשני ערוצי האוסילוסקופ באמצעות כבלי BNC. להגדרת אבחון אופטי, מקם את הלייזר בניצב לתותח המפוברק כאשר הקרן הראשונה עוברת דרך חלונות האקריליק בתוך הצינור, והשנייה ממש מחוץ ליציאת התותח. הניחו סרט חשמלי שחור על מחצית מחיישן מקלט הצילום, וצרו מערך זיהוי זעזועים בקצה הסכין.
כדי למנוע גזירה, התאימו את מיקום הקרן על קצה הסכין כך שמתח קו הבסיס יהיה בערך 50% מהמקסימום. לאחר מכן, התאם את ההגדרות באוסילוסקופ כדי לאסוף 20 מיליון נקודות נתונים. השתמש בידית קנה המידה האופקי כדי להגדיר את קצב איסוף הנתונים ל- 500 מגה-הרץ.
סובב את ידית ההדק כדי לנוע במתח נמוך מעט מקו הבסיס שנקבע שנרכש ממקלט התמונות. לפני ירי PPC, ללבוש הגנה על האוזן והעיניים. מכניסים כדור פינג פונג ליציאת התותח ונושפים קלות לקצה התותח עד שהוא פוגע בוואקום הסמוך לפתח הצינור.
אטמו את אוגן היציאה של התותח ואת מכסה האקריליק באמצעות שתי חתיכות של סרט מרובע. ודא שקרן הלייזר ממורכזת בקצה הסכין, שההדק ממוקם כראוי ומיכל התפיסה מאובטח. הפעל את משאבת הוואקום כדי לפנות את הצינור ללחץ מוחלט מופחת של פחות משני Torr.
ברגע שמגיעים לשואב אבק מספיק, השתמשו בקצה רחב ראש כדי לנקב את הסרט בכניסה. לאחר הירי, כבו את משאבת הוואקום והוציאו את הסרט שנותר מאוגן היציאה וממכסה האקריליק. לירי ה- PPC העל-קולי, סגור את השסתום המחבר את צינור הנהג למדחס האוויר ומלא את מיכל מדחס האוויר.
לפוצץ את הכדור, כפי שהודגם בעבר. לאחר איטום אוגן היציאה העל-קולי PPC, הכנס דיאפרגמת פוליאסטר דקה חתוכה מראש בין שני אטמי גומי ומקם אותם בין הנהג של התותח לבין חלקי ההנעה. חבר את שני החלקים באמצעות ארבעה מהדקי פקה.
לאחר הפחתת הלחץ בצינור, שחררו את הלחץ ממדחס האוויר לתוך צינור הנהג, ואפשרו ללחץ לעלות עד שהסרעפת נקרעת והאוויר הדחוס בתוך צינור הנהג ממלא את הצינור המונע המפונה. לאחר ירי PPC קולי, כבה את מדחס האוויר ואת משאבת הוואקום. הסר את הסרעפת וסרט הפוליאסטר הקרוע מהתותח.
גל ההלם המתפשט, שהשתקף לאורך כל תהליך ירי התותחים, היה מיוצג על ידי שינוי במתח ביחס לזמן. ספייק חיובי או שלילי מדגים את כיוון גל ההלם באות, והמהירות חושבה באמצעות רוחב הפולס הריבועי, שנוצר על ידי הכדור שחתך את הקרן. מיקרו-מעבד שימש לעיבוד האות מהקרן החוצה את פנים הצינור כדי לחשב ולהציג באופן אוטומטי את מהירות הכדור ליד יציאת התותח.
עקבות האוסילוסקופ הדגימו את הירי הדו-ערוצי של ה-PPC העל-קולי. העקבה העליונה מייצגת את הקורה החוצה את פנים התותח, בסמוך ליציאה. ואילו העקבות התחתונות מתאימות לקורה החוצה את נתיב כדור הפינג פונג לאחר היציאה מהתותח.
אות חיתוך הצביע על כך שהכדור עבר וחסם כל קרן. תרשים הפרשי הלחצים לעומת מספר המאך גילה כי דיאפרגמות בעובי 0.001 ו-0.002 אינץ' נקרעות בהפרש לחצים מספיק כדי להאיץ את כדור הפינג פונג למהירות על-קולית. מהירות הכדור הייתה גדולה באופן עקבי מ-1.3 מאך עם דיאפרגמה בעובי 0.002 אינץ'.
תותח הפינג פונג העל-קולי המוצג והאבחון האופטי ישפרו את ערכו של התותח, הן כמכשיר הדגמה והן כמכשיר לניסויי מעבדה המשך.
