共面光路在等待型转镜高速摄影机中实现同时分幅扫描

根据胶片图象形式的不同,转镜相机可分为两类,即扫描摄影机和分幅摄影机。由于它们各有利弊,因此,最好的方法是能用一台摄影机,同时得到现象的扫描和分幅图象。国际上有美国的330A型相机,但它采用空间光路,三面体铍转镜及整体充氦技术,这就给技术、工艺带来许多困难。本文根据我国的具体情况,提出了一种新颖方案来同时实现分幅、扫描,它包括以下内容: 采用两层共面光路可实现同时分幅扫描。研究了几种可能的等待形式,以尽量减少整体尺寸,入口角,增大光力,提高象质。同时,进行了结构优选,对空间光路的实现方式作了比较研究,给出了光学系统的设计参数。 实验中,首先采用了高强度铝合金六面体转镜。用弹性力学理论,对六面体铝转镜的强度及变形进行了精确计算,证明其变形量仅为同样回转半径三面体铍转镜的1.45倍,边缘线速度达816m/s。此外,对铝转镜进行了强度及变形实验,实验结果表明:其性能与理论相符,满足役计要求。 采用了国内较成熟的真空球罩技术,与充氦气相比,大大降低了成本。     

中科院西安光机所研制的转镜高速摄影机

本文系统地介绍了自1964年以来,西安光机所研制成功及部分小批量生产的八种转镜高速摄影机的主要性能和特点。它们是等待转镜分幅相机ZFD—20、ZFD—250、ZFD—50和ZFD—180型;同步型转镜分幅相机ZFK—250和ZFK—500型;同步型转镜扫描相机、ZSK-29型以及等待型转镜扫描瞬时摄谱仪D36型。     

ZSK-29型铍反射镜高速涡轮

高速涡轮是高速摄影机中的核心部件,转镜式高速摄影机的发展取决于高速涡轮的发展。ZSK-29型相机是高速扫描摄影机,扫描相机的扫描速度主要取决于转镜的角速度。     

等待型高速相机光学系统的研究

本文介绍了等待型转镜高速相机的一种新的光学方案。由于应用特殊的分光系统的排镜结构,相机不仅能直接进行分幅或扫描摄影,而且还可以通过简单的附加透镜实现与阴影(纹影)装置或干涉装置的结合使用,从而扩大了相机的功能。     

爆轰加载下柱壳膨胀断裂的超高速光电摄影实验研究

随着超快物理实验研究的开展,急需建立高时空分辨的测量设备以研究高能产物的运动特性。目前,转镜高速分幅摄影相机的时间分辨力已经不能完全满足需求。因此,研究具有更高时间分辨能力的超高速光电分幅相机具有重要的意义。借助自研的超高速光电分幅相机,进行了爆轰加载下的柱壳膨胀断裂实验,同时使用转镜相机进行测量。实验结果表明,光电相机的消动态模糊能力更强,拍摄效果更好,而转镜相机拍摄的幅数更高。根据该结果,建议将两种相机配合使用,以更好地对物理过程进行测量。     

爆轰加载下柱壳膨胀断裂的超高速光电摄影实验研究北大核心CSCD

随着超快物理实验研究的开展,急需建立高时空分辨的测量设备以研究高能产物的运动特性。目前,转镜高速分幅摄影相机的时间分辨力已经不能完全满足需求。因此,研究具有更高时间分辨能力的超高速光电分幅相机具有重要的意义。借助自研的超高速光电分幅相机,进行了爆轰加载下的柱壳膨胀断裂实验,同时使用转镜相机进行测量。实验结果表明,光电相机的消动态模糊能力更强,拍摄效果更好,而转镜相机拍摄的幅数更高。根据该结果,建议将两种相机配合使用,以更好地对物理过程进行测量。     

我国转镜式高速相机的发展和应用

我国转镜式高速相机的研制始于1958年,近三十年来,为了满足爆轰学、爆炸力学、等离子体物理和火花放电等方面研究工作的需要,研制了一系列不同性能的同步式、等待式扫描相机和分幅相机。其中包括两种铍镜扫描相机;具有特色的电机驱动摩擦增速机构;截面为等腰三角形的反射镜并成功地研制了以微处理机为核心的电控制台。同时对扫描速度、动态象质、时间分辨本领建立了相应的检测装置。     

高速分幅相机鉴别率极限的研究

对Schadin教授提出的转镜分幅相机的鉴别率极限的信息量概念所作的进一步理论探论,构成了本文的大部分篇幅。根据转镜的尺寸和目标的扩散速度所限定的孔径比、鉴别率、分幅速度、有效曝光时间和对光源的要求,提出了一个完全的信息。在这个信息里,可以得到作为象速函数的每幅的平均鉴别率。可以利用这个函数来评定不同型号的转镜分幅相机。此外,还简要地叙述了旋转棱镜和析象管相机、电光快门和变相管的理论研究方面的进展。析象管和变象管所固有的低鉴别率,表明它们用在最高象速区域很有效,而高鉴别率的转镜相机和旋转棱镜动片相机用在比较低的速度区域是非常有效的。     

转镜高速相机通用型微机控制台的研制

转镜高速相机通用型微机控制台是以TP801——Z80单板机、TP801P打印机、接口线路为主组成的相机控制台。采用分离型的仪器结构。它能控制SJ7——15型扫描相机、FJZ——250型分幅相机使用,也能控制GSJG相机使用,可控制压缩空气驱动透平转动,也可控制电机转动。     

超高速摄影用高强度铝合金转镜动态特性的研究

转镜型超高速摄影机的信息容量取决于转镜的材料和横截面形状.本文首次对超高速摄影用高强度铝合金转镜从理论和实验两个方面进行了系统研究.研究表明:高强度铝合金是超高速分幅摄影机转镜的理想材料;当铝转镜截面形状为正三角形、镜面尺寸为(17×32.5)mm²时,转速已达(50×10⁴)rpm,镜面尺寸为(33×24)mm²时,转速已达(40×10⁴)rpm.     

一种多功能的等待型高速摄影机

DJ Z等待型转镜式高速摄影机主要用于研究起点在时间上很不稳定的现象以及某些从仪器方面不可能控制的快速过程,但也可用于仪器控制目标的快速过程。 该仪器是由DJ Z—10S高速扫描摄影机和DJ Z—150F高速分幅摄影机两部份组成的。它可用于直接进行高速扫描摄影或高速分幅摄影。它具有等待和同步两种控制功能,既可作等待型用,又可作同步型用。它备有附加物镜装置可与阴影(纹影)仪或干涉仪配合进行高速阴影摄影或高速干涉摄影。它附有转向装置可使目标的运动方向变换任意角度,以便于摄影底片记录。     

电磁内爆实验技术中的高速摄影研究

本文介绍了FJZ－250转镜式高速分幅摄影机在电磁内爆实验研究中的应用，给出了相应的实验条件，光路设计等。结果表明所设计的光学系统满足物理设计的要求，获得了清晰的实验图象，为相关的物理规律研究提供了依据。     

转镜分幅相机中分幅系统放大倍率的校正

理论上分析转镜分幅相机分幅系统放大倍率不一致产生的原因及因素。给出分幅系统放大倍率校正的方法,并以国内普遍使用的FJZ-250型高速转镜分幅相机为例,给出了每一画幅的放大倍率和校正系数。实测结果表明：分幅系统的放大倍率的不一致性与理论计算值差异较大,以校正的数据去分析处理爆轰实验底片,其空间测试精度有较大的提高。     

球面和柱面反射镜的象散及转镜扫描相机中柱面负透镜的计算

在转镜扫描相机中,对高速旋转的转镜的面形质量,提出了较高的要求。由于离心力所造成的转镜面形的变化,使相机在成象光路中产生了象散,从而降低了图象的分辨率。高速旋转中的平面反射镜,其镜面形变量是可以通过计算求得,也可以用特定的装置测定。     

高速摄影法测定爆炸快门的性能

爆炸快门是高速摄影机中的一种重要部件,它要在10^-6秒左右闸断光路以防止感光材料的重复曝光。快门的关闭速度与快门的通光口径和引爆雷管的个数及爆速有关。不同型式的高速摄影机要求不同速度和通光口径的爆炸快门。例如普通转镜分幅或扫描相机用的爆炸快门直径在40—50毫米时,通光孔切断时间约为10—15微秒,而转镜网格显微相机则要求通光孔径为5毫米,闸光时间越短越好,例如0.6微秒或更小。     

雷管引爆过程光学测量

雷管动态输出通常以其在铅板中产生的凹痕深度穿孔直径的方法表示,但它不能给出雷管输出随时间的变化关系。当用扫描和分幅相机,辅以光学技术,辅助照明技术,便得到金属丝在空气中爆炸冲击波,等离子体,及金属丝引爆2~#药全过程的三维扫描图象。     

50万转/分电动转镜装置的原理与设计

本文介绍一种高性能、高指标的高速转镜装置—用交流电机驱动、弹性滚动增速机构增速的每分钟50万转的电动摩擦升速高速转镜装置。 在转镜式高速摄影机中,反射镜的转速直接影响摄影机的主要指标—摄影频率和时间分辨率。因此,研制高性能、高指标的高速转镜装置是研制转镜式高速相机的关键。     

转镜相机设计计算

本文给出了在转镜条纹和分幅相机中光轴、像、转镜和底片平画相互位置的数学关系。也给出了影响记录信息质量的估价。     

转镜式高速扫描相机SJZ-30型铍转镜部件的研制与试验

本文介绍了转镜式高速扫描相机SJZ——30型铍转镜部件研制与试验情况。 用SJZ——30型铍转镜部件装备SJZ——15型转镜式高速扫描相机,使其转速由15×10~4r/min提高至30×10~4r/min,即转镜的扫描速度提高一倍,且提高了时间分辨本领和动态空间分辨率。     

超高速相机中的转像机构

转镜式超高速相机中增配了别汉棱镜转像机构后,对光学系统像差计算结果表明：相机的成像质量不受影响,甚至略有改善。鉴于转像机构在相机使用中带来的种种方便,提出了把棱镜转像机构作为相机固定组成部分的建议。特别是当高速分幅相机中配置棱镜转像机构后,可以充分利用相机的最高空间分辨方向,从而成倍地提高相机的时间分辨本领。