[发明专利]一种转镜式高速相机底片火花度数的调节方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及高速摄影及光电测量领域，特别涉及转镜式高速相机底片火花度数的调节。 

背景技术

转镜式高速相机是一种重要的空间-时间分辨光学测试设备，具有1×10⁴～1×10⁷幅/秒的时间分辨本领及良好的图像空间分辨率，它在高速摄影领域占据重要的地位，被广泛应用于实验室等离子体、爆炸力学和火花放电方面的研究。通过反射镜的高速旋转，被摄目标经光学系统在相机底片上扫描，相机底片的空间信息变化对应于被摄目标的时间变化过程。在同步转镜相机中，记录胶片固定不动且记录胶片长度一般不超过九十度，而高速摄影所记录的爆炸、放电等物理实验往往瞬间完成，因此被记录的物理实验发生时刻必须与转镜相机有效同步，即必须找到物理实验的火花记录于相机底片的度数的有效调节方法。 

传统方法主要采用磁电式传感器实现高速转镜相机底片火花度数的调节。磁电式传感器的电压曲线理想波形为正弦波或线性三角波，因此可以通过设置阈值电压触发被摄影目标来实现被摄目标在高速转镜相机底片成像的火花度数调节。而在实际情况中，由于电磁传感器的材料性能、安装工艺等诸多因素的影响，磁电式传感器的实际电压波形并不规则，这会造成被摄目标在高速相机胶片上成像的火花度数产生漂移，高速相机底片火花度数调节的精度较低。 

发明内容

本发明的目的是提供一种转镜式高速相机记录物理实验过程中物理实验所产生火花记录于转镜式高速相机胶片的度数的调节方法，它可以有效控制物理实验记录于转镜式高速相机胶片的度数，且在记录多次重复的物理实验时可以使物理实验的发生与转镜式高速相机的记录同步，从而能使转镜式高速相机能够更好的捕捉记录爆炸、放电等物理实验过程。 

本发明解决其技术问题的技术方案是，提供一种转镜式高速相机底片火花度数的调节方法，包括如下步骤： 

A.确定物理实验产生的火花记录于转镜式高速相机底片所需的度数； 

B.激光器发出的红外激光经光发射系统扩束、准直后投射到相机中的高速转镜上； 

C.光接收系统接收高速转镜反射的激光束，进入光接收系统的激光束成为光同步信号； 

D.将光同步信号进行光电转换得到电同步信号，电同步信号经处理电路处理生成物理实验产生的火花记录于转镜式高速相机底片的度数所需的火花度数调节脉冲信号； 

E.火花度数调节脉冲信号作为触发信号提供给拍摄目标和高速转镜相机的开关快门，拍摄目标的引爆和高速转镜相机的开关快门的开启在触发信号的触发下同时发生。 

具体地，步骤C的具体方法为：调整光发射和光接收系统的相对位置，使得当高速转镜旋转到零度角时，经过反射镜反射的激光束将进入光接收系统。 

较佳地，步骤D中，所述电同步信号在信号处理电路处理之前还需要进行信号放大。 

具体地，步骤D中，信号处理电路生成火花度数调节脉冲信号的处理过程为： 

D1.电同步信号首先经过滤波和整形得到具有陡峭脉冲前沿的脉冲信号然后输入到微机系统中； 

D2.微机系统根据物理实验产生的火花记录于转镜式高速相机胶片所需的度数的大小进行可编程延时，可编程延时的时间 

t=σ360*T,]]>

其中T等于接收到前两次电同步信号的时间间隔； 

D3.最后由微机系统生成所需的火花度数调节脉冲信号。 

本发明的一种转镜式高速相机底片火花度数的调节装置，包括激光器、光发射系统、高速转镜、光接收系统、光电探测器及信号处理电路； 

激光器，用于产生红外激光； 

光发射系统，用于将激光器发出的激光扩束、准直，投射到相机中的高速转镜上； 

高速转镜，用于将光发射系统投射的激光反射到光接收系统中； 

光接收系统，用于接收高速转镜反射的激光束，进入光接收系统的激光束成为光同步信号； 

光电探测器，用于将光同步信号转化为电同步信号； 

信号处理电路，用于根据电同步信号生成物理实验产生的火花记录于转镜式高速相机底片的度数所需的火花度数调节脉冲信号；