象增强高速电影摄影系统MTF及其改善

象增强高速电影摄影在提高探测能力的同时,也引起了成象质量的变化。文章讨论了引起这一变化的各种因素的调制传递函数,给出了在不同的参数下,系统总的调制传递函数数值。并且提出了改善系统MTF的途径。     

一种新型高速电影经纬仪

112高速电影经纬仪是一种新型的高速光电跟踪测量设备,可用于快速飞行目标的轨迹测量和姿态记录,单台完成定位,并有实时输出的功能。该设备与传统的电影经纬仪相比,具有明显的特点,它采用双反射镜跟踪的结构方式,减少了运动部分的惯量,并提高同步数据采集处理速率到200次/秒和高速同步摄影频率到200f/s,有利于高速跟踪测量。该设备采用电视跟踪、计算机程序控制、单杆操纵等多种跟踪方式,可根据不同的目标特性方便地选用或组合使用,可靠地完成对目标的自动捕获和跟踪测量,最大跟踪速度为90°/秒,最大跟踪加速度为90°/秒²。本文还介绍了该设备在靶场使用情况。     

微光高速电影摄影

低照度、低对比下的高速摄影不断增长的需要促进了新型摄影系统的发展,其中在镜头与高速运动胶片之间加入象增强器所构成的微光高速摄影可使摄影的灵敏度有显著的提高。它具有高光增益、高成家质量的优点。同时由于高速电子快门取代了机械快门,使此类摄影系统面目一新。由于高的光增益,使此摄影系统的信息记录能力大大增加,高速摄影的信息量I为: I=PFn²[log₂(1+SN)]g^2/3其中g=t_p/t_e((时间间隔)(曝光时间))当采用微光高速电影摄影时,它的信息量Γ为: Γ=PFn′²[log₂(1+S/N)](Gg)^2/3 I′/I=(n′/n)²G^2/3G通常为5×10到10⁴倍本章讨论了微光高速摄影系统中主要器件和主要技术。介绍了国外此摄影系统的发展水平与动向以及我国的应用前景。     

选通式象增强器的新型导电基底

本文介绍了采用光刻技术制备的一种新型的导电基底,它的面电阻≤ 10Ω,透过率约为 89%.在该基底上研制出的选通式象增强器,可实现选通时间在 ns级以上的高速选通,适用于微光、瞬时多通道高速光谱分析系统和高速摄影系统.     

三代微光像增强摄像系统选通成像系统研究

提出一种能够高速选通工作的三代微光像增强摄像系统（ICCD）。采用三代像增强器,设计了光阴极选通控制电路,使ICCD系统能够高速选通成像;通过分析、比较,设计了双高斯复杂化结构的中继镜头耦合方案,获得了高透过率、高调制传递函数（MTF）的图像耦合性能。采用数字CCD、数字图像采集卡及其集成的图像处理硬件,编写了相关处理软件,使ICCD系统的图像能够快速呈现。结果表明:设计的三代选通ICCD具有3.3 ns选通门宽,空间分辨力达到600 TVL。     

三代微光像增强摄像系统选通成像系统研究

提出一种能够高速选通工作的三代微光像增强摄像系统(ICCD)。采用三代像增强器,设计了光阴极选通控制电路,使ICCD系统能够高速选通成像;通过分析、比较,设计了双高斯复杂化结构的中继镜头耦合方案,获得了高透过率、高调制传递函数(MTF)的图像耦合性能。采用数字CCD、数字图像采集卡及其集成的图像处理硬件,编写了相关处理软件,使ICCD系统的图像能够快速呈现。结果表明:设计的三代选通ICCD具有33 ns选通门宽,空间分辨力达到600 TVL。     

一种新型的纳秒分幅相机电控系统的研究

本文介绍了一种新型内增强MCP选通通用变象管的供纳秒分幅用的快门脉冲发生器和偏转阶梯波脉冲发生器。序列快门脉冲:脉冲个数3个,上升沿≤2ns,脉宽10ns,画幅间隔50ns,分幅速率2×10⁷f/s。偏转系统:台阶数2个,阶幅65V,间隔50ns。     

一种应用距离选通成像技术的微光望远镜

利用红外波长的激光对微光系统进行辅助照明,改善目标区域的环境照度和对比度,使目标从视场中凸显出来,提高微光系统的探测距离,改善观察效果。采用距离选通技术,合理匹配激光脉冲与选通像增强器的工作时序,屏蔽目标前后非目标反射光以及来自大气中悬浮微粒产生的杂散光干扰,解决同轴照明后向散射问题,达到只观察选定距离内目标的目的。通过微光选通望远镜的工程实践,将激光距离选通技术成功地运用于微光探测领域中,在无月星光,照度为110-3lx,大气能见度为10 km条件下,对中型坦克或卡车侧面目标的识别距离可达到1 400 m。     

一种激光像亮度增强的显微高速摄影系统

首次在显微高速摄影中成功地引入溴化亚铜蒸汽激光器作为像亮度增强器,动态分辨率接近物镜的衍射分辨极限,并对布朗运动,浮游生物的动态情况进行观察、记录。     

象增强器高帧频选通下的动态特性

本文通过实验、比较、分析,搞清楚了影响象增强器在这加续选通方式下高频特性异常的因素及其物理机制.并为解决这样一些动态特性中出现的问题提出了行之有效的办法.     

高速电影摄影机的一种新装置——反射镜快速扫描跟踪器

本文介绍了一种单反射镜快速扫描跟踪系统,它是一种通用跟踪系统,可以同时配备一台高速摄影机、一台跟踪测量电视(或彩色录相机)。跟踪方式有三种:计算机内引导;单杆半自动;电视自动跟踪。本文论述了固定式摄影系统的局限性和反射镜快速扫描跟踪的优点。文中还给出了几种反射镜跟踪方案,以供读者参考。     

一种多孔铁的高压声速和冲击熔化

 用冲击加载手段对一种多孔铁材料的高压声速进行了研究。研究结果表明,该多孔铁材料的冲击熔化压力范围在122～157 GPa之间,利用多孔铁可以测得铁在200 GPa压力内的冲击熔化温度。     

内增强变象管相机中的干扰研究

本文讨论了带快门的内增强变象管相机的快门电路及其对扫描电路的干扰,干扰信号对相机性能指标的影响及解决方法。     

高压比旋转冲压叶轮研究

在喷气发动机的发展过程中,通过增大压气机的级负荷来减少压气机的级数,提高整个发动机的推重比(功重比)是一个重要的发展方向,而提高动叶周向速度是提高压气机级压比的重要发展途径.随着高负荷压气机的叶尖来流相对马赫数的进一步提高,利用复杂激波波系来实现增压效应的超音速压气机成为高性能压气机的研究趋势.本文在对比分析超音进气道、Rampressor和传统超音速压气机的基础上,将超音进气道的设计原理引入冲压叶栅的设计当中,提出了将冲压面布置于S1流面的旋转冲压压气机转子方案,并创造性地提出了内压式冲压叶栅的概念及相应的设计方法.采用此类冲压转子的压气机,具有大流量、高负荷、高效率的特点.数值模拟的结果表明,当叶尖速度达450m/s时,冲压叶轮的静压升可以超过4.5,总压升可达2.9,叶轮的效率则为83%左右.     

一种新的轻便实用型高速摄影机

根据实用性和经济性相结合的原则,我们新研制了一种轻便型的35毫米棱镜补偿高速摄影机。最高摄影频率为500f/s,曝光时间可以短到1/5000秒以下,它可以适用于大部分靶场摄影、人体运动生理研究、风洞中气流的记录等工作。由于它采用了一种同轴快门系统,使摄影机的结构大为简化,整机的尺寸、重量以及价格也较同类型高速摄影机大大减小,主机重量小于8公斤,是同类仪器的1/5～1/10;售价只及同类产品的1/3～1/5,因此它是各靶场旧设备更新的一种理想的高速摄影机。 本文重点介绍了快门的设计和该机在风吹沙、人体运动生理研究中应用所能达到的初步效果。     

一种新型光纤高温传感器

本文介绍了一种新型光纤高温传感器。它具有响应速度快、精度高、稳定性好等特点。     

一种新的无矩阵运算的高效差分格式

本文提出了一种新的显、隐两步差分格式。该格式在构造显式和隐式差分步时,采用即时修正的思想,充分利用了ｎ＋１时刻点的信息值,从而可以加速边界信息在计算区域的传播速度;同时,在隐式步计算中,结合谱半径思想,简化了格式,完全避免了矩阵运算。通过对一维缩放喷管算例的计算表明,新格式可以减少 ３／４～１／２的计算时间,是一种高效的差分格式。