我国高速转镜研制概况

我国研制高速转镜是从一九五八年开始的。一九六二年建立了我国第一个高速摄影研制机构——中科院西安光机所,并成立了专门研制高速转镜的试制小组,为我国高速转镜的发展提供了有利的条件。随着国防建设和科研对转镜式高速摄影机的需要,浙江大学、天津大学、苏州光学仪器厂和二机部九院等单位也先后开始了高速转镜的研制工作。三十年来,各单位研制成功了几十种高速转镜装置。在这些装置中,有些高速转镜已接     

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。     

50万转/分电动摩擦升速高速转镜装置

本文介绍一种用交流电机驱动、用弹性滚动增速机构增速的每分钟50万转的高速转镜装置。     

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。     

三滚轮式高速转镜支承

转镜式高速摄影机中的转镜是当今世界上转速最高的机械装置。早期采用过气浮、油浮和磁浮轴承来作转镜支承,但都显得性能指标低、机构复杂、应用不便和价格偏高的缺点。笔者于1968年开始采用润滑三滚轮式高速转镜支承,经过多年的实践—提高—再实践,总结了这方面的一些经验,供有关科技人员参考。     

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。     

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。     

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。     

高速转镜的试验研究

本文叙述了高速转镜的试验研究所获得的结果和实际应用情况。 该文讨论了高速转镜在高速旋转时遇到的某些难题和解决方法。主要研究了转镜的驱动方法、转镜支撑、开速机构、转镜材料、光学镜面制作、真空技术、滑轮和喷咀、转镜截面形状的选择及测速方法等。     

反射转镜式干涉光谱仪光程差的一般表达式

对反射转镜式干涉光谱仪的原理进行了介绍,从马吕斯定律和角反射体的反射特性入手,选择转镜反射面的旋转中心作为入射光束和出射光束等波面的参考点,对反射转镜式干涉光谱仪的光程差进行了分析计算,给出反射转镜式干涉光谱仪任意时刻光程差及最大光程差的一般表达式,分析影响最大光程差和光程差变化周期的因素,为反射转镜式干涉光谱仪的设计与研制提供理论指导。     

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。     

转镜式超高速成像技术进展（特邀）

转镜式超高速成像摄影机具有大画幅、大画幅数、高空间分辨率、宽光谱波段,以及摄影频率宽广和使用可靠方便的优势,在微秒级成像领域具有重要应用,至今依然没有任何一种电子类摄影机在画幅数、摄影速度、空间分辨率和动态范围诸方面能和转镜式摄影机相匹敌。本文论述了转镜式超高速摄影技术在其信息论的拓扑、转镜动力学的探索、转镜摄影机现代设计理论和“皇冠上的珍珠”等待型分幅扫描同时成像系统研究诸方面的进展,期望能诠释中国何以能成为转镜式超高速摄影技术的强国。     

基于转镜跟踪目标的分析与计算

基于高速CCD相机主光轴的转镜弹道同步跟踪系统,研究了高速飞行弹丸飞行姿态和飞行速度的问题,利用转镜的反射原理和转镜运动规律,建立了转镜随弹丸运动的时空关系模型和转镜运动参数的数学模型,并推导转镜运动参数与弹丸飞行速度和弹道距转镜中心垂直高度之间的数学关系;在理论分析的基础上,用MATLAB分析了转镜视场内的弹道宽度随时间变化的规律以及转镜转角和角加速度随时间变化的规律,得到在某一时刻转镜视场的大小以及转镜参数的变化曲线;给出了转镜尺寸、扫描速率曲线和最大离散速度等主要参数的计算方法,分析了它们对整个跟踪系统的影响。针对系统设置参数为h=150 m, v=300 m/s时进行仿真,仿真结果表明本系统可实现对高速弹丸的同步跟踪。     

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。     

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。     

评价高速转镜的标准

高速转镜的线速度可表示为 V=π/(30)R_mn_m所以,用增加转镜回转半径R_m,或用提高转镜转速n_m的办法都可以使转镜的线速度增大。 用高等动力学、空气动力学和精密机械学有关理论进行分析和推导,得出了如下结果:     

摄影光学 高速摄影及其装置

TB853．17 2006065270高速转镜式条纹相机同步传感器和速度传感器=Synchro- nous sensor and velocity sensor in high speed rotating-mir- rot streak cameras[刊,中]/邹翔(电子科技大学光电信息学院,四川,成都(610054)),叶玉堂…//光电子技术与信息．—2006．19(3)．—58-61分析了高速转镜式条纹相机扫描速度不均匀性的起     

平行转镜式光谱仪原理与误差容限分析

采用光路展开法,利用调制度与相位误差两种判据,分析平行转镜在转动过程中的晃动、平行转镜的平行度、定镜的倾斜误差以及视场角等因素对平行转镜式光谱仪误差容限的影响.分析表明:平行转镜的晃动是平行转镜式光谱仪最重要的影响因素,但由于平行转镜的连续快速转动,惯性的作用会显著降低转动过程中的晃动影响;系统对平行转镜的平行度不敏感,对定镜的倾斜与视场角的误差容限与传统迈克尔逊式光谱仪相同.相对于传统直线往复运动式的光谱仪,平行转镜式光谱仪具有更高的探测速度与稳定性.同时,误差容限分析也为该光谱仪的系统设计与装调提供了理论指导.     

转镜式光谱仪光程差和非线性的研究

对转镜式高速干涉光谱仪的基本原理进行了介绍,给出了无晃动和有晃动两种情况下,轴上和轴外光线的光程差公式,并对结果进行了初步分析,发现晃动将使光程差大小发生变化,但不改变轴上光线零光程差的位置.光程差的非线性是转镜式干涉仪的天生缺陷,它和转镜的折射率、工作角等参量有关,使非线性最小可得出最佳折射率为2.9左右,从光程差误差的容限可以计算出对工作角的要求,折射率为最佳时,工作角可达13.3°,根据对非线性的分析结果,给出了转镜主要参量选择的原则.