转镜式高速相机与阴影装置或干涉装置结合的光学问题

本文叙述了转镜式高速相机与阴影装置或干涉装置最佳结合的光学条件,并给出了在最佳结合时光学参数应满足的关系式。当相机与阴影装置结合时,公式表明所能获得的最大画幅尺寸、衍射鉴别率、灵敏度三个技术指标之乘积为一常数,光学系统的设计应使这三个指标得到最佳匹配。最后叙述了适合与阴影装置或干涉装置结合的转镜式高速相机应具有的光学结构.     

转镜式高速相机在爆炸实验中的某些应用

本文介绍了转镜式高速相机在爆炸实验中的应用情况。阐明了这些相机使用时配备的各种主要附加装置,并举例说明了所得到的实验结果。     

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。     

转镜式高速相机扫描速度检测装置及不确定度评定

基于光电转换基本原理，设计并研制了用于转镜式高速扫描相机扫描速度的检测装置，包括均匀脉冲光源、精密双狭缝、超快响应光电转换器以及高带宽、高采样率数字示波器等。论述了检测装置的核心部件，用该装置实测了SJZ-15型转镜扫描相机名义扫速为4．5mm／μs的扫描速度，计算出了扫速不均匀性。按照国军标GJB3756，对检测装置的测量不确定度来源进行了分析，给出了该装置的不确定度评定方法及测量不确定度，对检测结果的评定表明，该检测装置的相对测量不确定度不大于0．1%，远低于目前转镜扫描相机的最大扫速不均匀性水平。实验证明，设计的检测装置具有很高的准确度和可靠性。     

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。     

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。     

GSJG相机的转镜驱动装置及其自动控制

长期来人们对高速转镜驱动装置进行了大量地研究。创造了多种不同的形式。GSJG转镜扫描相机采用普通市售电机和一套较为简单的结构在不抽真空的条件下,使钢转镜达到变形量允许的极限使用转速。经过长时间的频繁使用,结构可靠,性能良好。     

超高速转镜扫描相机扫描速度的校准及应用方法

研制了一套超高速转镜扫描相机扫描速度的校准装置,采用严格控制狭缝宽度和边缘质量的双狭缝、超快响应（0.7 ns）的光电倍增管以及相应措施,改善光电倍增管阴极不同部位灵敏度的一致性,使得校准装置的相对测量扩展不确定度达到了0.1％;给出了扫描速度校准的应用方法,并且分析了气压对相机符合转速的影响.     

介绍一种电动高速转镜装置

本文介绍了ZFD-50型转镜式分幅等待型高速相机所使用的高速转镜装置。此装置采用90SZ57型直流电机作为动力,通过一级齿轮升速,使镜面尺寸为33×27.4mm的正三角形截面转镜转速达11万转/分,超速运行可达20万转/分。1980年9月13日通过鉴定,经过二年多现场使用表明,该装置具有结构简单,操作方便,稳定可靠,好维修、嗓音低和寿命长等优点。得到用户的好评。     

改正镜作为LAMOST真空相机封窗的可行性研究

为提高真空相机光学性能,对现有改正镜作为真空相机封窗进行了可行性研究。通过现有改正镜几何模型,将力学场映射到有限元模型中,计算改正镜在受大气压强差状态下的变形。利用最小二乘法求解Zernike多项式前6项系数和拟合求解改正镜面形方程,分析变形后的改正镜对真空相机像质影响。研究结果表明:相对于原有像质的弥散半径,变形后的改正镜使得真空相机点阵图的弥散半径增大且最大增大41.9%,通过调节CCD焦距从249.554 mm变为249.574 mm,使得CCD点阵图弥散半径相对于原来增大0.301%~1.09%,保持了LAMOST低分辨率光谱仪相机原有的像质要求,说明现有改正镜可直接用于真空相机设计方案。     

空间相机中变形镜的结构设计

设计了一种适用于空间环境的变形镜装置,以校正高分辨率空间相机中大口径主反射镜的波像差.讨论了空间相机用变形镜的设计准则,确定了该变形镜的结构形式;给出了具体的结构组成和材料组合,并设计了柔性结构.仿真结果表明,该结构在z向重力工况下RMS值仅17.2nm,4℃温升时的RMS值仅为3.7nm,且一阶频率为1 015Hz,各模拟空间工况下的反射面经主动展平后,均可获得近似的标准平面;该结构能够较准确地拟合前36项泽尼克多项式所对应的基元波面,残留误差较小,不仅具有良好的力学性能和热稳定性,还能保证变形镜的像差校正能力得到充分发挥,从而满足空间相机的使用需求.     

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。     

超高速转镜式扫描相机的时间分辨率测量

分析了影响转镜扫描相机时间分辨率的各种因素,给出了极限时间分辨率和基于相机动态摄影分辨率计算的时间分辨率的理论计算公式和结果。结合国内普遍使用的SJZ-15型转镜扫描相机,用自研设备动态像质检查仪和100ps超短脉冲激光照明两种测试方法,计算出了该相机钢转镜和铍转镜在不同转速下的实测时间分辨率值,并对数据进行了分析、比对和讨论。实测数据表明：钢转镜的转速为12×104 r/min,其最高时间分辨率约为8ns;铍转镜的实用最高转速为30×104 r/min,其最高时间分辨率约为4ns。     

转镜扫描高速摄影机设计的理论基础

本文讨论了转镜扫描相机的设计和计算方法。对时间分辨率、相机的相对孔径和转镜边缘线速度之间的关系也作了分析。对转镜镜面的加工质量要求,本文也作了较详细的推讨。为了便于了解,用计算实例说明。     

空间同轴三反相机前镜身结构设计与验证

空间同轴三反相机前镜身结构支撑相机的主、次镜,影响相机的成像性能和稳定性,是光学系统的敏感环节.针对长焦距空间同轴三反相机光学系统,为了获得刚性好、温度稳定性好的前镜身结构,本文从殷钢、碳纤维这二种低膨胀系数、高刚度的结构材料进行了优选,通过有限元分析比较,选择力学特性更好、重量更轻的碳纤维复合材料；通过力学特性和光学...     

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。     

多重条纹辐射测量技术

通常采用转镜扫描相机直接观测高爆试验药柱周边的爆炸贯穿,或借助于两个平面反射镜,用转镜扫描相机观测药柱周边完全相反部位的爆炸贯穿,记录隅角迴转距离。利用火花隙技术和锥形内反射棱镜,可以获得圆形试验药柱贯穿的多重记录,这种新方法被称为多重条纹辐射测量技术。     

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。     

基于转镜同步跟踪系统的研究

为了研究高速飞行弹丸的运动姿态问题,提出转镜同步跟踪技术。在高速CCD相机主光轴方向放置一面转镜,将弹道线位置上飞行弹丸的运动姿态反射到高速CCD相机内实现同步跟踪。设计了基于高速CCD相机视场中点的转镜跟踪系统,建立了弹丸和转镜的运动模型,并利用MATLAB软件得到了其随时间变化的曲线,分析了相机和转镜空间位置对成像质量的影响。针对参数H=200 m,V=100 m/s,对系统存在的误差进行了分析,结果表明该系统可以实现对高速弹丸的同步跟踪。     

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。