改善磁电式传感器信号质量的实验研究

对改善转镜式高速相机中磁电式传感器的信号质量进行了实验研究。通过改变传感器参数的实验，找到了理想波形一正弦波信号的产生条件，改善了磁电式传感器的信号质量。

转镜式高速扫描相机狭缝部件的结构改进

介绍了SJZ-15型转镜式高速扫描相机狭缝部件的改进，改进后的狭缝部件结构合理，调试方便，测试精度高，解决了实验现场狭缝调节难的问题。

门控型像增强器开门时间测量

提出了采用超快激光脉冲与光纤阵列形成的光延时、跟CCD相机相结合的方法,对门控型像增强器进行了开门时间的测量,分析了该测量方法的可行性,建立了门控型像增强器开门时间的测量系统。用该测量方法对超高速光电分幅相机中的门控型像增强器开门时间进行了测量,得到了10,20,30,50ns档开门时间的实验图片,与所加的快高压脉冲时间12.5,18.5,28.75,48.6ns相比较,开门时间的测量精度得到了提高,该测量方法可用于超高速光电分幅相机曝光时间的标定。

用超高速阴影摄影技术研究微喷射现象

以转镜式高速分幅相机作为记录载体,设计并建立了高速阴影系统。用该摄影系统研究在爆轰加载下金属表面的微喷射现象,以及由此产生的波阵面发展过程。通过获取的阴影图像观察到了带有特定形状缺陷(矩形槽、盲孔)锡自由表面的微喷射演变过程,给出了微射流的形状,冲击波阵面以及喷射物头部的运动速度等物理信息。

电炮加载下靶板的高速摄影技术研究

叙述高速摄影在电炮加载多层铝板实验中的应用情况,用普通高速摄影技术和激光阴影摄影首次得到双层和三层铝板在Mylar膜飞片碰撞靶板后形成碎片云的变化图像和靶板表面的微物质喷射发展过程,观察改变起爆系统充电电压、靶板厚度及靶板之间距离等不同条件下的高速碰撞现象,初步得到碎片云和微物质的运动速度等实验结果。

超高速转镜扫描相机扫描速度的校准及应用方法

研制了一套超高速转镜扫描相机扫描速度的校准装置,采用严格控制狭缝宽度和边缘质量的双狭缝、超快响应(0.7ns)的光电倍增管以及相应措施,改善光电倍增管阴极不同部位灵敏度的一致性,使得校准装置的相对测量扩展不确定度达到了0.1%;给出了扫描速度校准的应用方法,并且分析了气压对相机符合转速的影响.

用高速摄影和脉冲同轴全息照相联合诊断微射流

针对强冲击载荷下金属材料的微物质喷射中微射流的实验研究,提出了高速摄影与脉冲同轴全息照相联合诊断的测试方案,并组建了由微射流产生装置、高速摄影系统、脉冲同轴全息照相系统和高精度时序控制同步系统组成的测试系统。动态实验结果表明,高速摄影和脉冲同轴全息照相联合诊断微射流能在一次实验获得微射流的发展图像和微射流头部低动态模糊图像。

喷气Z-pinch高速扫描摄影技术研究

叙述了高速摄影在阳加速器喷气Z pinch实验中测量等离子体向心运动时的应用,用高速变像管扫描相机首次拍摄到阳加速器喷气负载为氖气状态下产生等离子体压缩过程的扫描像,该扫描像的时间分辨本领很高,可以观察到等离子体内爆压缩阶段整个过程,测得了该过程的直径随时间连续变化曲线。

高速变像管相机扫描时间和扫描速度的标定技术

采用ps光脉冲源和精密延时器对高速变像管相机扫描时间和扫描速度进行标定,给出了标定仪器的精度要求以及标定方法、标定结果和测量不确定度。拟合出扫描时间和扫描速度随扫描位置的变化方程,为实验数据处理提供可靠依据。

强流脉冲电子束轰击下回喷靶材速度测量与数值模拟

叙述了用高速摄影技术研究强流脉冲电子束与钽金属靶相互作用后靶材的回喷现象,得出了靶材回喷的速度。并且采用EGS4程序和Euler流体力学方程组分别模拟了电子束在靶内的能量沉积和束靶相互作用的动力学过程。实验表明,钽金属靶在强流脉冲电子束轰击下,回喷靶材的轴向速度大于2. 9mm/μs,而模拟结果表明理想情况下回喷靶材自由面的轴向速度可达9. 7mm/μs。实验和理论计算为阻挡回喷靶材的快门设计提供了必要的参数。

磁驱动飞片的超高速激光阴影扫描摄影技术

针对磁驱动飞片的物理过程,设计了显微装置和激光阴影照明装置。结合超高速转镜式扫描相机,利用串联式光电开关避免相机像面重复曝光,有效地解决了飞片被碰撞过程中严重影响测试结果的自发强光现象,获得了磁驱动加载下飞片运动过程清晰的一维扫描试验图像。图像分析数据表明,在充电电压为60～64kV时,可将尺寸为8mm×6mm×0.7/0.9mm的Ly12铝飞片发射至9～14km/s的超高速度,且飞片运动速度与充电电压和飞片厚度有关。该项工作为磁驱动飞片运动过程的研究提供了一种重要的测试手段,其测试方法也适用于其它产生强烈杂光的高速碰撞的测试研究。

大画幅等待式转镜分幅相机研制及应用

采用共轴设计理论和控制离焦相结合的方法,研制了大画幅等待式转镜分幅相机,画幅尺寸达到了30mm×18mm,动态目视分辨率35mm-1,总画幅数80,摄影频率1×104～5×105 s-1。高速转镜部件采用光纤传感器系统实现转速信号的产生和传输,避免了高速直流电机对转速信号的干扰,确保了测速准确度。研制的相机在爆轰物理和冲击波物理实验研究中,得到了满意的结果。

棱镜转像机构在超高速转镜相机中的应用

叙述了棱镜转像机构的原理,设计了与高速转镜相机匹配的别汉棱镜转像机构,并将其作为超高速转镜相机的固定组成部分,FJZ-250型转镜分幅和SJZ-15型转镜扫描相机通用。高速转镜相机中增配转像机构后,对目标成像360°连续可调,解决了多台相机同步使用时,爆轰装置不同研究方向的测试问题,对实验数据的获得及系统外场目标调试起了很大的作用,极大方便了相机的使用。经像质检测及动态实验结果表明:转镜式高速相机增配别汉棱镜转像机构后,对相机光学系统成像质量不受影响,甚至略有提高。

两台联动转镜式高速相机像漂移分析

讨论了两台联动转镜式高速相机像漂移的各种原因,从理论和实验对相机像漂移的影响因素进行了分析,比如磁电式传感器、材料、制作工艺、装配精度及操作不当等。并针对这些影响因素,提出了解决像漂移的技术措施,通过实验证明了改进效果。

大画幅等待式转镜分幅相机系统设计

采用共轴设计理论和控制离焦的方法,设计了画幅尺寸达30mm×18mm的大画幅等待式转镜分幅相机。该相机同时具备相对孔径大和分辨率高的特点,对底片的相对孔径为空间方向1/15,扫描方向1/35;静态目视分辨率为46lp/mm,动态目视分辨率为35lp/mm;总画幅数为80,摄影频率为1×104～5×105 frame/s。相机的高速转镜部件采用光纤传感器系统来产生和传输转速信号,避免了高速直流电机对转速信号的干扰,确保了测速准确度。研制的相机已应用于爆轰物理和冲击波物理实验中,并采用2×105 frame/s的拍摄频率对爆轰过程进行了试验记录,得到了高分辨率的图像。试验结果表明:设计的相机画幅尺寸大、空间分辨率高,适用于冲击、爆轰和弹体姿态等试验过程和目标的拍摄。

转镜分幅相机中分幅系统放大倍率的校正

理论上分析转镜分幅相机分幅系统放大倍率不一致产生的原因及因素。给出分幅系统放大倍率校正的方法,并以国内普遍使用的FJZ-250型高速转镜分幅相机为例,给出了每一画幅的放大倍率和校正系数。实测结果表明:分幅系统的放大倍率的不一致性与理论计算值差异较大,以校正的数据去分析处理爆轰实验底片,其空间测试精度有较大的提高。

转镜式高速相机的计量技术

给出了转镜式高速相机的检定项目,并建立了一套系统的检定装置,给出了相机各参数检定的测量不确定度。实验分析结果表明,各标准装置可以用于转镜式高速相机的检定。

S一150型超高速等待式分幅相机及其、在爆轰试验中的应用

给出了S-150型超高速等待式分幅相机的主要技术性能：最高摄影频率为1.4×10^6幅/s像幅尺寸14mm×20mm，总幅数110幅，测速误关小于±0.2%，稳速误差不大于±3%，目视分辨率好于341p/mm。相机采用微机控制台，具有虚拟控制，实时显示，自动控制程度高等特点，文中提出的时间关联方法，保证了总记录时间的最有效利用。相机性能稳定、可靠、安全，在爆轰试验中得到了很好的应用。

流场测试技术简介

流场测试技术的发展对流体力学、空气动力学等领域具．有重要的支撑和推动作用。本研究重点分析了目前普遍采用的一种非接触流场测量技术——PIV流场测试技术，对其基本原理、系统组成、实验步骤以及实验方法作了详细的总结，在此基础上，介绍了3个典型的PIV流场测试技术的例子。

用高速显微摄影技术测量神龙一号上回喷靶材速度

用高速显微摄影技术对强流脉冲电子束轰击钽金属靶的过程进行了研究,获得了"神龙一号"加速器上靶材回喷过程的实验图像.实验表明,钽金属靶在强流脉冲电子束的作用下,有强烈的热释光现象产生,靶材的回喷粒子的轴向速度可达4.7mm/μs.