[發(fā)明專利]多序列激光陰影照相系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510801312.7
• 申請(qǐng)日: 2015-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN105739219B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝愛民;宋強(qiáng);柯發(fā)偉;黃潔;姜林;鄭蕾;柳森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心超高速空氣動(dòng)力研究所
• 主分類號(hào): G03B15/05
• 分類號(hào): G03B15/05;G03B39/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 李東斌

本發(fā)明屬于超高速瞬態(tài)成像領(lǐng)域，涉及一種多序列激光陰影照相系統(tǒng)，包括順次連接的光源系統(tǒng)(2)、平行光透射成像裝置(1)、成像系統(tǒng)(4)和數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)(5)；其特征在于，光源系統(tǒng)(2)的出口光束位于第一透鏡(6)和第二透鏡(7)組合準(zhǔn)直透鏡的焦距位置，成像系統(tǒng)(4)的入口位于第三透鏡(9)和第四透鏡(10)組合成像透鏡后的焦距位置；所述平行光透射成像裝置包括第一透鏡(6)和第二透鏡(7)組成準(zhǔn)直透鏡、第三透鏡(9)和第四透鏡(10)組成成像透鏡，第一透鏡(6)材料為BK7，其折射率為1.580，阿貝常數(shù)為64.169998；第二透鏡(7)材料為SF1，其折射率為1.71736，阿貝常數(shù)為29.51；第一透鏡(6)中心厚度為12.0mm，兩個(gè)面都為凸面，曲率分別為2455.15mm、766.66mm；第二透鏡(7)中心厚度為12.0mm，兩個(gè)面分別為凹面和凸面，曲率分別為?766.66mm、1373.30mm；準(zhǔn)直透鏡的焦距為1000mm，通光口徑為100mm，表面鍍532nm波長的激增透膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超高速瞬態(tài)成像領(lǐng)域，涉及一種多序列激光陰影照相系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國航天技術(shù)、武器裝備和基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展，涉及超高速空氣動(dòng)力學(xué)、超高速碰撞、爆炸與沖擊、燃燒與化學(xué)反應(yīng)等領(lǐng)域的研究不斷深入。在這些研究工作中，許多現(xiàn)象是持續(xù)時(shí)間僅為微秒甚至納秒級(jí)的超高速瞬態(tài)變化過程，需要有一種照相系統(tǒng)能夠?qū)@一過程進(jìn)行清晰、連續(xù)地成像記錄，以便掌握物理現(xiàn)象的本質(zhì)。這種照相系統(tǒng)除了幅頻要求達(dá)到1000萬幅/秒(即曝光成像時(shí)間最短100ns)，能夠?qū)Τ咚偎矐B(tài)變化過程進(jìn)行序列成像外，還必須確保每幅圖像的分辨率足夠高，曝光時(shí)間足夠短，從而提高成像清晰度，減小超高速運(yùn)動(dòng)引起圖像的模糊失真。

目前國內(nèi)只有中科院西安光機(jī)所、深圳大學(xué)能生產(chǎn)序列數(shù)量大于8個(gè)、曝光成像時(shí)間大于200納秒的轉(zhuǎn)鏡式分幅膠片成像系統(tǒng)，由于采用機(jī)械旋轉(zhuǎn)的方式，每幅圖像的曝光時(shí)間難以小于100ns。國內(nèi)數(shù)字式序列成像系統(tǒng)在研制和生產(chǎn)上還不成熟，難以滿足工程化的需要。國外序列數(shù)量大于8個(gè)，曝光時(shí)間小于100ns的超高速數(shù)字成像系統(tǒng)技術(shù)比較成熟，通常采用昂貴的納秒級(jí)光電快門實(shí)現(xiàn)序列成像，但這類高端產(chǎn)品對(duì)我國實(shí)行禁運(yùn)和技術(shù)封鎖。

為了滿足超高速目標(biāo)變化過程多序列成像，發(fā)展了多序列激光陰影照相系統(tǒng)，該照相系統(tǒng)是利用多激光光源光束在不同空間位置及偏折原理進(jìn)行分光，實(shí)現(xiàn)多束光進(jìn)行重合或分離以對(duì)同一目標(biāo)單獨(dú)成像。多序列激光陰影照相系統(tǒng)主要包括光源系統(tǒng)、平行光透射成像裝置、成像系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。

為了滿足超高速目標(biāo)變化過程多序列成像，國內(nèi)需要自行發(fā)展曝光時(shí)間小于100ns的多序列照相系統(tǒng)。目前國外多序列照相是直接對(duì)測(cè)試區(qū)域進(jìn)行成像(即前光成像)，成像時(shí)感光介質(zhì)接收測(cè)試區(qū)域的反射光，并通過微通道板技術(shù)把不同時(shí)刻的成像圖像進(jìn)行分開。但因?yàn)閲鴥?nèi)未掌握微通道板分光成像技術(shù)，則難以實(shí)現(xiàn)把不同時(shí)刻的成像圖像進(jìn)行分開。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種把不同時(shí)刻成像圖像分開的平行光透射成像裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種多序列激光陰影照相系統(tǒng)。