SICHTBARMACHUNG UND AUFZEICHNUNG DER SCHALLWELLENAUSBREITUNG BEIM SCHUSS AUS EINER FEUERWAFFE

Kurzfassung

Explosion ist eine plötzliche Volumenausdehnung von Gasen, verursacht durch Freisetzung großer Energiemengen, zum Beispiel durch chemische Reaktion. Da sie schneller als 330 m/s, die Schallgeschwindigkeit ist, wird sie von hoher Druckentwicklung begleitet. Die Ausbreitung der durch eine Explosion entstehenden Schallwelle kann mit einer Ultrahochgeschwindigkeits-Videokamera in Verbindung mit einer neuartigen optischen Methode, Background Oriented Schlieren (BOS), sichtbar gemacht und aufgezeichnet werden. Das in der Anwendung einfache Verfahren basiert auf der Abhängigkeit des Brechungsindex von der Dichte eines Gases. Eine durch Kompression verursachte Dichteänderung führt somit zu einer Wegänderung eines das Gas durchdringenden Lichtstrahls. Entsprechend führt die Beobachtung eines Objektes durch ein komprimiertes Gas zu einer Verzerrung des Bildes. Background Oriented Schlieren beruht auf der lokalen Korrelation von Aufnahmen des im Hintergrund platzierten Bildes eines stochastischen Musters. Korreliert werden Aufzeichnungen im komprimierten Zustand des Gases mit dem im Ruhezustand aufgenommenen Referenzbild. Aus den gemessenen lokalen Bildverzerrungen kann auf die entlang des Lichtweges integrierte Dichteänderung geschlossen werden. Die gewonnenen Ergebnisse stellen eine zeitliche Sequenz von zweidimensionalen Vektorfeldern (Dichtegradienten) dar. Die Kenntnis der Druckverteilung im Mündungsfeuer ist von grundsätzlicher Bedeutung für die Beurteilung von Knalltraumata. Damit ist die vorgestellte Messmethode von hohem praktischem rechtsmedizinischem Interesse. Das Verfahren wurde am Beispiel der Mündungsstoßwelle beim Schuss aus einer RG-59-Pistole vorgestellt. Während des Vortrages wurden die Ergebnisse in Form einer Videosequenz präsentiert. Eine kurze Beschreibung des BOS-Prinzips sowie der für die Aufzeichnung benutzten Ultrahochgeschwindigkeits-Videokamera wurde gegeben.