[其他]新型多闪光高速摄影机

说明书

本实用新型涉及一种光学精密测量仪器，特别是一种新型多闪光高速摄影机。

现有的拍摄频率为10⁴～10⁶幅／秒级的各种分幅高速摄影机，均存在拍摄的图象清晰度差，空间分辨率最高仅为26线对／mm；两幅照片间的时间间隔无法任意改变；画幅尺寸小，最大的仅为14×22mm²；且结构复杂，价格昂贵。多闪光高速摄影机在原理上可以克服上述缺点，但由于现有的多闪光高速摄影机通常采用敞开式或约束式单火花隙的多火花光源和采用数字电路或模拟电路的时序控制器，且无实时测量装置，因而存在以下问题：（一）多火花光源的综合性能指标差，尤其受环境的影响较大，当多路同时工作时，往往得不到完整的照片；（二）时序控制器受火花光源的电磁干扰，工作状态极不稳定；（三）幅间间隔仅能等间隔或分组等间隔调整；（四）无实时测量装置，时间分辨率仅为10^－6秒。这些问题是多闪光高速摄影机至今尚未在国内外推广应用的主要原因，也是当今国内外多闪光高速摄影领域中急需解决的难度很高的课题。

本实用新型的目的是针对现有多闪光高速摄影机存在的问题，提供一种改进的多闪光高速摄影机，它不仅能对同一瞬态过程进行高速、多幅取样，而且每两幅间的时间间隔能在大范围内任意改变，以摄取全过程图象。

本实用新型制作的新型多闪光高速摄影机，其中包括高压直流电源、开关箱与多火花光源组成的多闪光光源、时序控制机构、场镜和多镜头相机，其特征在于所述的多火花光源为局部充气式组合火花光源、时序控制机构为时控测读仪，多镜头相机内设有多路独立式光电转换显示器。当多闪光光源中的局部充气式组合火花光源进入工作状态时，它利用了高压气体电绝缘性高和良好的灭弧性这两个基本特性，使其闪光时间缩短至亚微秒级，且不受环境的影响，它的点光源特性、触发稳定性、能量输出等综合性能指标有了很大提高。火花光源产生的强电磁干扰，虽然其频谱相当复杂，由于时控测读仪的瞬态响应快，进入输入端的干扰信号还没有到达输出端之前，就被有效地抑制。时控测读仪就能有效地依次输出触发信号，并能在1～10^－6秒范围内任意改变延时值，从而达到任意改变幅间间隔的目的。火花光源经场镜反射穿过被测区，在多镜头相机的镜头后成像。设在多镜头相机内的多路独立式光电转换显示器，实时将光信号转换成电信号送入时控测读仪中，得到实际的闪光时间间隔。由于利用脉冲闪光的前沿触发，使时间分辨率由10^－6秒提高到10^－7秒，完全消除了时控测读仪、开关箱、多火花光源的系统误差。

本实用新型与现有技术相比，其显著特点是：（一）不受环境影响，使稳定工作区从3～5KV增大至9～10KV，提高输出光能两倍，保证触发稳定性近于100％；（二）解决了抗电磁干扰问题，拍摄幅频由10³～10⁶幅／秒扩展到1～10⁶幅／秒，且由等间隔提高到任意不等间隔；（三）解决了预置时间精度与拍摄时间精度不一致的问题，使时间分辨率由10^－6秒提高到10^－7秒。本实用新型与现有技术性能对比见下表：

本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。

图1是本实用新型提出的新型多闪光高速摄影机结构示意图。

图2是本实用新型提出的局部充气式组合火花光源的结构剖视图。

下面结合图1和图2对新型多闪光高速摄影机进行详细说明。