电磁内爆实验技术中的高速摄影研究

本文介绍了FJZ－250转镜式高速分幅摄影机在电磁内爆实验研究中的应用，给出了相应的实验条件，光路设计等。结果表明所设计的光学系统满足物理设计的要求，获得了清晰的实验图象，为相关的物理规律研究提供了依据。     

高速摄影在流体动力学不稳定性研究中的应用

用高速摄影技术研究了高压气体膨胀驱动空气-水界面的瑞利-泰勒不稳定性,获得了空气-水界面的不稳定性清晰图像,得到气炮尖顶运动速度及湍流混合层高度增长速度与时间关系曲线。在横式激波管上用高速纹影诊断技术研究了激波作用空气-SF6界面的里克特迈耶-梅什科夫不稳定性,初步获得了实验图像,可清晰显示混合区变化过程。     

高速摄影在流体动力学不稳定性研究中的应用

用高速摄影技术研究了高压气体膨胀驱动空气-水界面的瑞利-泰勒不稳定性,获得了空气-水界面的不稳定性清晰图像,得到气炮尖顶运动速度及湍流混合层高度增长速度与时间关系曲线。在横式激波管上用高速纹影诊断技术研究了激波作用空气-SF6界面的里克特迈耶-梅什科夫不稳定性,初步获得了实验图像,可清晰显示混合区变化过程。

     

气相爆轰波的高速摄影观测

文章介绍了利用转镜高速摄影机与纹影仪组成高速纹影摄影系统观测气相爆轰波的方法。     

家蝇追逐飞行的正交三维高速摄影

本文提出单机正交三维高速摄影研究家蝇追逐飞行规律的方法,并用旋转法重现三维飞行轨迹。报告在自由飞行条件下雄蝇追逐行为实验及其初步分析结果。     

用于弹丸空间姿态测试的高速摄影立体测量技术

在常规兵器试验中,利用现有的电影经伟仪和弹道相机无法完成弹目交会过程及姿态、子母弹抛撒和子弹的飞行姿态等项目的测试,但将高速摄影机与其它仪器（如经伟仪跟踪架）、设备技术结合起来即高速立体摄影可完成对其测量。高速立体摄影测量是以立体摄影测量为基础,使用高速摄影机进行的摄影测量。与普通立体摄影测量相比,两者存在许多相同或相似的地方,如理论分析、计算方法、判读等。但由于使用高速摄影机,在摄影测量中,摄影机的选择和使用,目标与摄影机的同步,多台摄影机的同步,底片的处理方法和数据处理方法等一些问题,都需要研究和解决。本文对这些问题进行了讨论。     

风洞中投弹运动的三维高速立体摄影测量

高速立体摄影测量是高速摄影中的一个重要分支。它可以获得运动物体的三维信息。本文介绍了风洞中飞机投弹时,用高速立体摄影测量弹的位移速度、加速度、攻角和偏航角等参数。摄影采用两台高速电影摄影机,它们的光轴互相垂直并共面,此面与铅垂线垂直。其中一台相机(正面相机)的光轴与飞机机身平行,另一台(测面相机)与机身垂直。事先用摄影方法测得两台相机各自的物距和焦距。摄影频率为304fps。     

高超音速流场中锥体边界层转捩图象的纹影显示及处理

本文介绍了一种大画幅纹影成像技本,应用该技术,显示了高超音速流场中锥体边界层转捩。将所得到的纹影图象在显微密度计图象处理系统中进行处理与测量,并结合纹影法原理进行了分析计算,得到了边界层诸截面相对密度变化曲线以及边界层转捩位置等实验结果,该结果与有关气动理论和实践结果进行了比较。     

高速摄影激光照明技术取得新进展

采用衍射型光束匀化器件及多模光纤传光和透镜耦合扩束方法,有效抑制了激光散斑与干涉条纹,解决了大视场平行光束照明时拍摄物体在成像面上的渐晕问题,实现了?300 mm大口径视场下激光均匀照明和目标的清晰成像,并成功用于柱面内爆压缩、空间碎片等精密物理实验研究中。高速摄影技术与激光照明的成功结合,可有效抑制精密物理实验中强烈自发光导致过度曝光从而大大影响成像质量的问题,获得的物理过程边界形貌更加清晰,判读更精确。     

自动跟踪式同步机在高速摄影中的应用

自动跟踪式同步机是一种新型的多功能计时、延时仪器。它可以μs精度测量和显示被测时间间隔,并根据测量值自动跟踪被测对象,以±0.2μs的精度输出多路延时讯号,解决各种高速摄影中的同步问题。它具有极强的抗干扰能力,可以在放电电压1mv,放电电流10kA,空间电磁场5kV/m的强电磁干扰的恶劣条件下正常工作。本文详细介绍了自动跟踪式同步机在脉冲X光摄影、可见光高速摄影、动光弹摄影中的应用及其结果。     

高速摄影在生物工程研究中的应用

应用高速摄影观测运载基因子弹的运动速度,采用彩色摄影解决了黑白底片在放电时产生烟雾而使图像分辨不清的问题。通过多次实验改进了射腔结构和子弹的形状,从而获得了最佳运动速度。这种方法简单易行,解决了电测法由于高压放电产生的干扰问题以及多种模拟装置的高压放电与控制系统的同步问题。     

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。     

G. 高速摄影和光子学应用的新发展

本文主要评述高速摄影与光子学在弹道、冲击和爆炸研究方面的应用,并介绍了一些新仪器和新的测试方法。     

水中电爆炸的高速摄影研究

利用高速阴影摄影和扫描摄影观察水中电爆炸的基本物理现象,记录了冲击波的传播、空泡增长和等离子体半径的时间特性,通过不同充电参量的实验,得到了一些基本规律.     

高速摄影技术对水中气泡运动规律的研究

气泡在许多不同过程中起着重要作用.舰船尾流中的气泡提供了这样一个线索,即基于对气泡的特性研究,并以此对舰船进行追踪是一种独特的方法.用高速摄影技术来研究气泡,具有直观、低费用的优点,配合以半自动胶片判读仪,可获得较为详细的关于气泡的参量.实验结果表明,水中气泡上升速度的大小都在随时间减小,气泡的末速度存在一极值,它与一定大小的气泡相对应.文中详细讨论了水中气泡的动力学特征,并与高速摄影所得到的气泡图象数据进行了比较,其结果的一致性肯定了高速摄影技术对水中气泡运动规律的研究中的重要性     

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。     

高速摄影法测量弹丸的破片速度

本文介绍高速摄影法测量弹丸破片飞散速度的几种方法,着重讨论了直接摄影法,它能显示破片在距起爆弹丸较近距离上的防影图象,经数据处理,可获得诸破片速度大小的分布值,还可望求得同一破片在其飞行轨迹上的速度衰减量。     

高速动光弹系统及其应用

高速动光弹仪是动态光弹性研究的有效诊断工具,主要用于记录各种结构在动载荷作用下,不同瞬间的应力条纹图像。研究应力波的传播规律,裂纹扩展过程,固体高速变形等。通常的动光弹仪为多火花式动光弹仪。国外也有采用静态光弹仪与转镜式高速分幅相机结合的系统。我们研究调试的动光弹系统,是在高速纹影系统中加入偏振光场,即静态光弹系统、纹影系统与转镜式高速分幅相机结合。在雷管动载荷作用下,应用高压脉冲氙灯光源,单色圆偏振光亮场,获得了不同光弹模型的清晰应力条纹图像。给出应力波的传播过程和孔附近产生的应力集中现象。该系统具有摄影频率高、曝光时间短、测试灵敏度高、适于强载荷、远距离研究大尺寸光弹模型,同时具有透射式和反射式光学系统等特点。从而为动态光。弹性研究提供了有效的测试技术和诊断系统。     

转镜等待分幅——高速摄影机中的杂光现象

本文分析了转镜等待分幅高速摄影中杂光现象产生的原因,提出了消除杂光的措施以及选择转镜面(反射面)宽度的新原则,从而有可能从根本上消除杂光。