可用于高速摄影脉冲氙灯的研究

为了研究储能电容初始电压、电极间距、充气压及灯管内径等条件对脉冲氙灯电流脉冲和发光脉冲的影响,在电极间距100~300mm、充气压13.33~53.32kPa、灯管内径6~12mm、储能电容初始电压1.75~4.25kV的条件下,分别测量了脉冲氙灯的电流脉冲和发光脉冲的变化状况。测量得到脉冲氙灯的电流脉冲宽度和发光脉冲宽度均在15~45μs之间。对比发现:储能电容初始电压较高有助于获得高峰值、窄脉宽且滞后时间短的电流脉冲;具有较高充气压或较长电极间距的脉冲氙灯其电流脉冲与发光脉冲的峰值较小、脉冲宽度较大,且发光脉冲滞后时间较长;较粗灯管内径虽然可以增加电流脉冲的峰值,但电流脉冲的宽度被增宽,发光脉冲峰值减小,发光脉冲宽度展宽,且延长了发光脉冲的滞后时间.     

用于高速摄影序列脉冲激光器的研究

主要阐述用于高速摄影的序列脉冲激光器,理论计算了影响序列脉冲激光器脉冲间隔的主要参数,提出调制晶体高Q状态引入腔损耗的经验公式,总结了实际调试序列脉冲激光器经验,并且列出了调试激光脉冲间隔8—100μs的实验记录。     

野外沙粒运动的高速频闪摄影研究

研究自然界中沙粒运动的微观状态,是防沙害工程中的一项基本课题。本文介绍了用高速频闪摄影在野外风沙流条件下,对沙粒运动的动态特性进行的摄影研究。 文中介绍了我们为适应野外条件而设计的专用实验装置及其实验方祛。从工程研究的角度出发,用统计方法对挑选出的172颗轨迹较为清晰完整的沙粒进行了分析,并将统计结果同室内风洞条件下的实验数据,以及常规的野外宏观测量结果作了比较。结果表明,这三项测量得到的有关沙粒运动的统计规律是一致的。     

野外沙粒运动高速频闪光摄影初探

研究自然界中沙粒运动的微观状态,是防沙害工程中的一项基础课题。本文报告了把高速频闪光摄影应用到野外风沙流条件下,首次进行的野外沙粒运动动态摄影实验。 文中介绍了我们为适应野外条件而设计的专用实验装置及其实验方法。从工程研究的角度出发,用统计方法,对挑选出的172颗轨迹较为清晰完整的沙粒进行分析;并将     

多媒体计算机在高速频闪摄影实验中的应用

利用多媒体计算机技术对数码相机拍摄的高速运动物体的轨迹、状态进行图像修正处理,取得传统教学手段不能达到的效果,实现课堂教学的高效率和良好效果.     

简易频闪摄影装置

本实验装置是一台轻巧的频闪点光源,可以把它当作运动物体,或把它紧固在物体上随同物体一起运动,在暗室中拍摄出频闪点光源运动时各次闪光时刻的位置。因而比一般的频闪摄影能耗低得多,且图象非常清晰。     

高速频闪摄影在空气变形技术研究中的应用

变形纱具有较好的仿短纤纱外观,其织物仿毛、仿麻、仿丝绸性能良好。空气变形技术的研究始于五十年代美国杜邦公司,瑞士、西德、捷克等国的有关研究也发展迅速。多年来我国变形技术也有很大发展。引进了多种变形机,也仿造和研制了变形机。现在,随装饰布和服装面料的发展,对开发化纤新产品提出了新的要求,变形技术从加工中粗袋丝发展到细袋丝,其关键部件变形机的喷嘴研制已成为重要课题。近年来,从我院实际条件出发,将高速频闪摄影应用于化学纤维的空气变形加工研究,对实验喷嘴形状加工进行了研究,对摄影参数和光源使用,结合纺纱工艺进行了一系列试验,其图象记录揭示:丝条在喷嘴内的“波浪式”前进,丝条的非均匀开松,单丝的相互交缠以及丝条变形圈结的运动,在一定条件下有其一定的规律性。这对于深入分析化纤成纱变形机理、改进喷嘴结构设计和提高化纤纱的质量均有积极意义。     

时序巨脉冲高速摄影光源

通常的线偏振输出激光器,都只利用了激光介质的单一偏振态增益,因而影响了效率。为高速散斑技术测量流场的目的,研制了一种高功率、高效率偏振耦合放大的时序脉冲红宝石和Nd:YAG倍频激光器。它以准基模双脉冲线偏光输出时,在694nm和532nm波长上,可达到5ns脉宽和500mJ的脉冲能量。也可以多于二个脉冲的时序脉冲     

频闪光源摄影的原理

力学是一门古老的同时又是很重要的基础学科。在我们一般学校里,力学实验历来是一个较薄弱的环节,这给初学者带来很大的困难。如果在力学实验的观测上能精确地解决时间与位移的同步测量问题,便可使力学实验大为改观,一些较难理解的力学基本概念和定律,就易为初学者所掌握。     

脉冲氙灯电源研究

高速摄影的同步照明光源是利用脉冲氙灯作为输出负载的一种高亮度闪光光源。它的驱动电路采用脉冲形成网络PFN电路,利用Orcad Pspice软件对PFN放电电流仿真,其仿真结果具有一定的指导意义。电源具有手动触发和同步触发功能,同时输出脉冲的前沿和后沿具有良好的时间响应,氙灯充电电压0~3.5 kV可调,触发信号与光波形延时时间125 μs;实验结果验证了电源设计原理和技术方案的可行性。     

多媒休计算机在高速频闪摄影实验中的应用

利用多媒体计算机技术对数码相机拍摄的高速运动物体的轨迹、状态进行图像修正处理,取得传统教学手段不能达到的效果。实现课堂教学的高效率和良好效果。     

高可靠性脉冲氙灯电源设计

对540 mm18 mm、极间距250 mm、充气压力26 kPa的脉冲氙灯进行分析计算,研制了一台具有手动和外触发功能、氙灯充电电压2.5～4.5 kV、输出脉冲电流幅度3～6 kA、脉冲宽度约230 s的脉冲氙灯电源,给出了单次触发情况下的实验结果。设计基于晶闸管移相调压方式,经由隔离模块、PLC控制构成的闭环反馈回路,控制调压模块对储能电容器线性充电;通过IGBT半导体开关器件产生脉冲信号,经脉冲变压器升压后触发氙灯,使氙灯导通发光。采用简单、可靠的绕丝触发方式和控制信号隔离、电容器一端接地等方法,有效抑制了地电位抬高,提高了氙灯电源的可靠性和抗干扰能力。通过百次的实验,脉冲氙灯电源能100%点亮负载氙灯,满足实际使用要求。     

频闪光照相脉冲氙灯

我们制成一台频闪光照相脉冲氙灯,它具有脉冲功率高、光脉冲短、色温特性好(接近日光)、频闪周期可调范围宽(也可以单次闪光)以及节省能源、使用方便等优点。可用于照相记录物体运动轨道、特技摄影(如运动员的动作分解)或其它摄影时做频闪光源。还可以提供3—30伏稳定直流电压。此灯的频闪周期为10ms至3s,连续可调。频闪状态下,每次输入到氙灯的能量为5焦耳或10焦耳;单次闪光时为50焦耳或100焦耳。     

高可靠性脉冲氙灯电源设计

对540 mm18 mm、极间距250 mm、充气压力26 kPa的脉冲氙灯进行分析计算,研制了一台具有手动和外触发功能、氙灯充电电压2.5～4.5 kV、输出脉冲电流幅度3～6 kA、脉冲宽度约230 s的脉冲氙灯电源,给出了单次触发情况下的实验结果。设计基于晶闸管移相调压方式,经由隔离模块、PLC控制构成的闭环反馈回路,控制调压模块对储能电容器线性充电;通过IGBT半导体开关器件产生脉冲信号,经脉冲变压器升压后触发氙灯,使氙灯导通发光。采用简单、可靠的绕丝触发方式和控制信号隔离、电容器一端接地等方法,有效抑制了地电位抬高,提高了氙灯电源的可靠性和抗干扰能力。通过百次的实验,脉冲氙灯电源能100%点亮负载氙灯,满足实际使用要求。     

大功率脉冲氙灯的放电研究

利用转镜式高速摄影机分幅摄影技术,对脉冲氙灯放电中的沟道扩展和熄灭过程进行了摄影和分析.放电时沟道扩展速度很快,呈树枝状,沟道熄灭过程长于扩展过程,且呈斑状.同时研究了预电离放电对沟道扩展和熄灭过程的影响,当预电离存在时,脉冲氙灯放电的沟道扩展的时间要长.结果表明,预电离有利于放电沟道的形成,提高氙灯的发光效率,且有助于减小主放电能量对管壁材料的冲击.     

以高速摄影法研究脉冲气体放电过程

脉冲气体放电在激光泵浦、光化学、高速摄影的照明等方面都已获得广泛的应用。近年来大量采用的予电离点燃方式可大幅度地提高气体放电的辐射效率、稳定放电弧柱并大大延长了光源的寿命,然而它对于放电过程的影响还鲜见报道。笔者使用高速摄影法拍摄了脉冲气体放电过程从而直观而定量地揭示了不同点燃方式对脉冲放电的发生与发展的影响作用。     

脉冲激光大尺寸底片高速流场摄影

高速风洞的瞬变流场及不稳定流态,由于变化迅速或流场有很多细微结构,需要时间及空间分辨率都很高的高速摄影技术。红宝石脉冲激光器作光源可得毫微秒的脉冲,把瞬变的现象冻结,在纹影仪的基础上配以合适的光学放大系统可得比通常底片大得多的纹影或阴影照片,以提高空间分辨率。这样,可得到清晰的有丰富细节的气流图象,     

影响高功率脉冲氙灯寿命的因素

以美国NOVA和国家点火装置用的高功率脉冲氙灯为例,结合对神光Ⅲ装置用脉冲氙灯的分析,发现了影响脉冲氙灯失效的几个因素,包括石英灯管应力、氙灯尺寸、灯管微缺陷、电极溅射、灯头绝缘、氙气纯度、封接可靠性及周围氙灯放电。结果发现:在进灯能量相同的情况下,氙灯电极弧长越长,内径越大,寿命越高;石英灯管表面的静态拉应力、内表面的微缺陷以及周围氙灯的电离辐射使得氙灯的额外负载能量大大增加,这些是导致氙灯爆炸概率变大的直接因素。     

常压空气亚微秒脉冲DBD高速摄影研究

为研究亚微秒脉冲激励常压空气介质阻挡放电（DBD）时空演化规律,采用高速摄影相机(ICCD)在ns量级时间曝光范围内,分别在单次及连续放电（500 Hz）情况下研究放电等离子体的发光性质及放电发展过程。结果表明：在亚微秒高压脉冲平行板结构放电条件下,起始阶段放电表现出不均匀性,随着电流增大发光增强并变得均匀,在回路电流最强位置时放电达到均匀状态,并且放电均匀性在回路电流下降阶段明显好于其上升沿阶段,放电发光强度与电流波形可以很好的吻合。在一定外界参数条件下,二次放电的存在受到电源重复频率、电压幅值等参数的影响。在单次放电条件下可以明显观测到二次放电的存在,相较于一次放电,二次放电更加均匀;连续状态放电模式下几乎观察不到二次放电。