关于35毫米棱镜补偿式高速摄影机设计中几个问题的探讨

普通相机是拍摄静止目标的,底片不动,在千分之一秒曝光时间内可以拍摄极低速运动的物体。而对于高速运动的物体,必须用每秒几百幅至数十万幅的高速摄影机拍摄。为了使高速运动的物体成像清晰,把高速流逝过程记录下来,要解决两个问题。     

ZDF—50高速摄影机在野外大视场的应用

ZDF-50型摄影机用几万到十几万幅/秒的摄影频率,在野外大视区,由光源在远距离照射时拍摄高速运动目标及其瞬逝过程的布站情况及主要测试参数的计算。 有效视场=目标速度v_0×拍摄时间t。 摄影频率应满足: 有效拍摄视场大于瞬逝过程及事件前后所需要的视场。     

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。     

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。     

四通道X射线MCP行波选通分幅相机

简述了MCP行波选通分幅相机的工作原理及技术指标,报道了最新研制的四通道行波选通分幅相机的研制结果及使用情况,相机可接连拍摄12幅图象,每幅象的曝光时间为60至100ps、空间分辨率15lp/mm时调制度10％,观测时间在几百皮秒至几纳秒内可调.在星光装置上的使用表明相机的实用性强、抗干扰能力高,并在国内首次较全面地测量了各种靶型的时间分辨分幅结果.     

炸药柱面内爆磁通量压缩超高速同时分幅/扫描摄影技术

叙述了超高速同时分幅/扫描摄影技术在柱面内爆磁能量压缩实验中的研究应用,用自研的国内首台同时分幅/扫描超高速光电摄影系统,拍摄到柱面内爆强磁场压缩过程同一时基、同一空基且具有超高时空分辨的一维和二维清晰图像。成功观察到柱面套筒内爆整个压缩过程,获得了该过程直径随时间变化曲线及压缩速度。实验结果表明,柱面套筒内爆强磁场压缩过程中存在界面不稳定性和不对称性现象,整个过程压缩时间8~10μs,压缩速度3.8~4.5km/s。     

LGS—1型流光摄影系统

LGS—1型流光摄影系统是专为记录高能粒子径迹而研制的。单台摄影机外貌如图1所示。这种摄影机工作状态为脉冲等待型,由触发信号触发。每触发一次,拍摄一幅。连续拍摄时最高拍摄频率为10幅/秒。使用35毫米胶片。摄影机具有光力大,成象质量高、稳定可靠等特点。     

基于普通CCD的每秒百万帧高帧频成像方法

针对CCD图像输出时间长影响其帧频率的问题,提出了一种基于普通CCD实现超高帧频成像的方法.采用掩膜覆盖CCD的光敏区,建立图像的片上存储空间,消除CCD电荷转移输出占用过多时间的影响,可以使普通CCD的帧频达到每秒百万帧频以上.介绍了不同掩膜实现方案的优缺点,讨论了掩膜图像的恢复方法,采用条状孔掩膜方式建立了基于普通CCD的每秒百万帧高帧频成像系统样机,利用氙灯对样机性能进行验证,获得了14幅79×79像素的氙灯发光过程图像,样机帧频率达到了每秒200万帧的超高速度.     

长时间非电强光源

E—10高速电影摄影机最大胶片拍摄长度为120米,最高拍摄频率为40000幅/秒。在高频段内曝光时间为微秒级,对于不发光的高速过程,或者虽然发光,但并强烈的高速过程,如没有极强的光源,很难得到满意的拍摄效果。     

XeF2光解离波时空特性研究

利用分幅相机拍摄了不同实验条件下的XeF2光解离波图像，反映了解离波的形成过程，获得了不同XeF2初始浓度下光解离波半径、解离层厚度、发展速度随时间的变化曲线，分析了光解离波参数的时间、空间特性。结果表明，光解离波在目前实验条件下所达到的最大距离约3 cm，解离波发展速度最大达28 km/s；XeF2初始浓度越低解离波半径越大，发展速度越快，解离层厚度越厚。     

关于声波传递速度的新发现

 声在水中的传播速度大约为每秒1500米。当水冻成冰时,声在其中的传播速度升至每秒4000米左右。这种性质蕴含着一个几乎是公认的假设:对于任一种物质,声波在其固态物质中的传播速度大于在其液态物质中的速度。     

槲皮素-铝配合物合成过程中紫外-可见时间分辨吸收光谱

用氘灯光源室提供连续光,采用增强型光谱探测器ICCD拍摄光谱,利用DG535脉冲发生器对测量系统进行同步控制,实时测得了槲皮素与Al3 反应形成配合物过程中的紫外-可见时间分辨吸收光谱。光谱的曝光时间为1μs,每隔20ms拍摄1幅光谱,一次连续拍摄50幅。所拍光谱图清楚地显示出当反应进行到40ms时,槲皮素的两个特征峰254和374nm已消失,但在384nm处出现一过渡产物的吸收峰,而Al3 在300nm左右的特征吸收带仍存在;随着反应的进一步进行,过渡产物及Al3 在消失,槲皮素-铝配合物的特征峰267和436nm产生并逐渐增强;反应进行到980ms时,Al3 的特征吸收带完全消失,槲皮素-铝配合物的两特征吸收峰增至最强。整个反应过程在1s内已完成。文章结果提供了槲皮素具有清除Al3 的实验依据。     

利用付里叶变换全息图进行高速全息分幅摄影

本文叙述了一种高速全息摄影分幅的新方法——利用付立叶变换全息图,对瞬变物体用透射式拍摄了它的动态全息图,在0.5毫秒内拍摄了10幅透射阴影全息图,每幅的曝光时间为25ns,分别记录在记录介质的不同部位,再现时,单独分别再现。文中不但叙述了此方法的原理,而且介绍了它的实验装置和实验结果。     

光学补偿的一些新用途

高速摄影的胶片从间歇移动发展到连续输片,其中主要关键部件是光学补偿器(即透镜式、棱镜式、反射镜等),使物体(目标)的象移与胶片速度尽可能相一致,从而,高速摄影机的摄影频率(中低频)从每秒几百幅提高到几千幅,甚至几万幅,使高速摄影频率有了数量级的提高。     

可变形翼帮助鸟类自由滑翔

通过肌肉控制骨骼的活动关节,鸟类可以不断变换羽毛的交叠状态,从而改变翅膀的形状和大小,不必拍打翅膀就能在空中轻松滑翔。为了深入了解其中的机理,荷兰研究者研究了风洞中的普通雨燕。具有高超滑翔本领的雨燕,大部分时间都处在空中(甚至不用拍打翅膀)。他们发现雨燕翅膀在充分向外展开时最适于缓慢滑翔,此时需要的新陈代谢最少。当雨燕翅膀向外伸展并以每秒8~10米的稳定速度滑翔时,实际上是在休息。而翅膀朝尾部后掠收回(见图)不仅能高速滑翔,而且动作更加轻盈。特别是翅义常行.8.膀后掠可以负担更多载荷,在每秒30米高速转弯时承受住不断…     

用激光干涉仪测量弹丸在膛内的速度

测量弹丸在炮管中的运动速度是研究发射药内弹道效率的重要手段;是炮、弹设计所关心的重要问题之一。弹丸在炮管内经过发射,其速度从零到出炮口时每秒1千多米,速度变化大,在几毫秒内完成此过程。因为弹丸在炮管内运动,直接观察、测量是较困难的。     

E—10高速摄影机节耗片量的降低

我厂五月份购进一台E-10高速摄影机,主要用于外弹道试验,因目标速度很高,要拍到清晰的图象,必须用到12000幅/秒以上的摄影频率,要采用二分幅画面6000幅/秒拍摄,要达到这个速度,必须跑15米以上的胶片^[2],一小盘胶片30.5米长,只能拍一次,而对于这种高速瞬时信号,有用的画幅仅有十来福,长度不到10公分,从经济效益来看,真是太浪费了。     

准等待型自聚焦光纤网格高速摄影机方案探讨

网格高速摄影可以在孔径比为1:8至1:3的情况下获得的拍摄频率达10⁹幅/秒以上。用35毫米胶片,画幅尺寸为18×24毫米²时,其照相分辨率达25对线/毫米.一次可拍到100幅或更多幅照片,把它制成电影胶片后,可以用来研究连续变化过程.能使时间放大几千万倍。近代物理学家们对持续时间极短的现象很感兴趣。     

鼓轮型反射镜补偿式高速分幅摄影机的设计计算

鼓轮型反射镜补偿式高速分幅摄影机是一种底片由高速旋转的鼓轮带动,用一个多面体反射镜补偿器来补偿底片运动(又起快门作用)的高速摄影机。这种摄影机用于测量动态事件过程的时间一空间关系,对于要求拍摄频率达每秒钟数万幅,画幅曝光时间很短(例如从不到一个微秒至几十个微秒),又希望有足够长总记录时间。     

Z“箍缩”的时间分辨测量技术研究

针对在阳加速器上进行的Z箍缩内爆实验所要求的超快分幅摄影技术研究,主要利用八个微通道板构成摄影系统的快门以达到时间分辨的要求,同时解决了在阳加速器上的精密同步问题以使系统可以稳定、可靠地一次拍摄到八幅图像,图像间隔最小为10 ns,曝光时间可达到3 ns.该技术以分幅原理获得大幅面的图像数据,具有图像特征清晰、空间信息详细的特点,为Z箍缩过程的研究提供了翔实的实验数据.