高速摄影

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【项目介绍】

高速摄影是研究高速运动过程的一种行之有效的方法，它与一般摄影最根本的区别，就在于它有高的时间分辨本领，能跟踪快速变化过程的发生和发展，并记录下来。

目前，我所高速摄影主要从事转镜式摄影系统、超高速光电相机的研制及其应用技术的研究。转镜式高速摄影系统包括扫描系统和分幅系统，可获得一维空间和二维空间随时间的变化信息。扫描系统的扫描速度为0.375km/s～15km/s、系统分辨力可达80lp/mm，分幅系统的摄影频率为10⁴fps～10⁷fps、系统分辨力可达35lp/mm，可满足速度从几百米每秒到几十千米每秒的高速运动物体的测试需求。超高速光电相机可以拍摄8幅图像，曝光时间：10 ns、20ns、30ns、50 ns、100 ns、200n分档可调，图像间隔5ns～10μs连续可调，分辨力可达20lp/mm。

【研究方向】

转镜式高速摄影系统的研制

 光电分幅相机的研制

高速摄影的应用

 

          

 

图1  转镜式高速摄影系统

2.2 光电分幅相机的研制

图2  光电分幅相机

2.3 高速摄影的应用

  

  

图3  炮弹在水箱中的运动过程

图4  扫描相机同步弹道方法拍摄水中弹头运动过程

 

 

 

图5  炸药驱动下钢管破裂过程

图6  超高速纹影方法拍摄冲击波作用下光学玻璃的破坏过程

 

【技术独创性】

以高速旋转反射镜扫描理论为基础，设计适用于各种应用领域的光机系统；运用阴影、纹影、立体、干涉、显微等摄影方法，获取超快运动物体超高时间分辨的一维、     二维甚至三维图像信息。

采用光学分光法实现多幅成像，由门控型MCP像增强器实现高速光学快门，实现超高速分幅照相，超高速光电分幅相机具有上亿幅频的摄影频率、较高的空间分辨率，能获取ns级超快物理过程的二维图像。

【开展的社会应用】

转镜式高速摄影广泛应用于炸药爆轰参数、波形、冲击波速度、自由面速度、波后粒子速度以及飞片速度等的测量。

超高速光电分幅相机主要应用于瞬态光谱物理学、高能物理、激光核聚变等科学领域。

【推广的领域】

爆轰测试

瞬态光谱物理学、高能物理、激光核聚变等科学领域测试