变像管扫描相机扫描速度及非线性的标定技术

变像管扫描相机在超快物理过程的研究中具有广泛的应用。扫描速度及其非线性作为相机的主要技术指标之一,其准确度对实验结果有着重要影响。为了准确获取数据,确保实验结果的可靠性,采用皮秒光脉冲源、标准具及精密延时器,对高速变象管相机扫描速度和扫描速度非线性进行了实验标定,取得了较好的扫描速度非线性实验数据。结果表明,标定的变像管扫描相机最大扫描速度非线性为±3.52%;标定结果最大相对误差为±1.4%。这一结果对有效提高实验数据处理和物理分析的可靠性是有很大帮助的。

条纹相机扫描速度调节电路

针对超快瞬态物理现象的光学诊断中固定扫速条纹相机不能用于探测不同时间尺度光学过程的问题,提出一种条纹相机扫描速度调节电路。该扫描电路由一个高压快脉冲发生单元和一个速度调节单元组成,使用串联型RLC二阶电路将脉冲发生单元产生的高压阶跃电压变换为欠阻尼振荡电压,取振荡信号前沿线性度最好的一段作为扫描电压,通过调整振荡信号频率来调整扫描信号斜率,从而调节扫描速度。用多组RLC二阶电路实现多个扫速档位,用电磁继电器在多个档位之间切换。理论分析和实验结果均表明,多组RLC电路结合电磁开关可实现扫速多档可调,从而使同一台条纹相机既能用于诊断持续时间仅为数百皮秒的超快瞬态物理现象,亦能用于记录持续时间为数十纳秒的光学过程。

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。

取样成像扫描式分幅技术

介绍了用于惯性约束聚变 ( ICF)等离子体诊断的取样成像扫描分幅技术的原理 ,分析了该分幅技术的有关特性参数 ,如曝光时间、画幅数目、空间分辨率等。借助于特别设计的扫描变像管进行了该技术的原理性实验 ,并利用计算机数字图像处理技术进行图像的重构。实验获得了持续时间约1 0 0 ps的发光过程的 1 6幅图像 ,曝光时间优于 6.3 ps,阴极上空间分辨率为 3 .5lp/ mm。