RU96288U1 - SYSTEM OF SHADOW PHOTOGRAPHING OF A QUICK PROCESSING PROCESS - Google Patents

SYSTEM OF SHADOW PHOTOGRAPHING OF A QUICK PROCESSING PROCESS Download PDF

Info

Publication number
RU96288U1
RU96288U1 RU2010106808/22U RU2010106808U RU96288U1 RU 96288 U1 RU96288 U1 RU 96288U1 RU 2010106808/22 U RU2010106808/22 U RU 2010106808/22U RU 2010106808 U RU2010106808 U RU 2010106808U RU 96288 U1 RU96288 U1 RU 96288U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
film
source
light
light source
filter
Prior art date
Application number
RU2010106808/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Герасимов
Василий Ефимович Лысенков
Константин Валерьевич Тотышев
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом", Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to RU2010106808/22U priority Critical patent/RU96288U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU96288U1 publication Critical patent/RU96288U1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Система теневого фотографирования быстропротекающего процесса, сопутствующего высокоскоростному движению объекта исследования, содержащая импульсный источник света, момент запуска которого синхронизован с моментом появления объекта в зоне регистрации, создаваемой источником, расположенную напротив источника кассету с широкоформатной открытой фотопленкой, помещенную в светонепроницаемый кожух с входным и выходным окнами для сквозного движения объекта в зоне регистрации и отверстием, обеспечивающим точечность источника света, причем напротив фоточувствительного слоя фотопленки установлен светофильтр, отличающаяся тем, что в качестве светофильтра использован фотоэлектропреобразователь с возможностью регулирования светового коэффициента пропускания в процессе фотографирования, причем в исходном состоянии чувствительность фотопленки и световой коэффициент пропускания светофильтра согласованы. A shadow photographing system for a fast-moving process associated with the high-speed movement of the object of study, containing a pulsed light source, the start time of which is synchronized with the moment the object appears in the registration zone created by the source, a cassette with a wide-format open film opposite the source, placed in a lightproof casing with input and output windows for through movement of an object in the registration zone and a hole that ensures the accuracy of the light source, etc. than the photosensitive layer opposite the film filter set, characterized in that the filter used fotoelektropreobrazovatel adjustably light transmittance in the process of photographing, and in the initial state and the light sensitivity of the film transmittance matched filter.

Description

Полезная модель относится к оптическим системам регистрации, а именно, к системам фотографической регистрации быстропротекающих процессов и может быть использована для оптической диагностики при исследованиях в области аэродинамики, газодинамики, баллистики и т.д.The utility model relates to optical registration systems, namely, photographic registration systems for fast processes and can be used for optical diagnostics in studies in the field of aerodynamics, gas dynamics, ballistics, etc.

Общеизвестно (А.В.Фомин Общий курс фотографии, М. «Легкая индустрия», 1974), что фотографирование на пленку (ПЗС-матрицу), находящуюся в фотоаппарате (камере с объективом), сопровождается как уменьшением размера изображения по сравнению с истинным размером снимаемого объекта (примерно в L/f раз, где L - расстояние до объекта, f - фокусное расстояние), так и уменьшением разрешения (лин (пкс)/мм) за счет собственного разрешения объектива. Между тем, для ряда приложений требуется визуализировать процессы или объекты размером порядка 0,1 мм, что требует фоторегистрации с натурным масштабом изображения.It is well known (A.V. Fomin General course of photography, M. "Light Industry", 1974) that photographing on film (a CCD) located in the camera (camera with lens) is accompanied by a decrease in image size compared to the true size a subject (approximately L / f times, where L is the distance to the subject, f is the focal length), and a decrease in resolution (lin (pc) / mm) due to the native resolution of the lens. Meanwhile, for a number of applications, it is necessary to visualize processes or objects with a size of the order of 0.1 mm, which requires photographic recording with a full-scale image.

Известна система теневой фоторегистрации на открытую пленку («метод светящейся точки») (Г.Д.Саламандра. Фотографические методы исследований быстропротекающих процессов. М., «Наука», 1974, с.8, рис.1-2.) в темное время суток в открытых (полевых) условиях. В состав системы входит импульсный источник света, создающий расходящийся или параллельный пучок лучей и синхронизованный по моменту запуска с моментом появления объекта в зоне регистрации, создаваемой источником, а также кассету с широкоформатной открытой фотопленкой.A well-known system of shadow photographic registration on an open film ("method of the luminous point") (GD Salamander. Photographic methods for studying fast processes. M., "Science", 1974, p. 8, Fig. 1-2.) In the dark days in open (field) conditions. The system includes a pulsed light source that creates a diverging or parallel beam of rays and is synchronized at the time of launch with the moment the object appears in the registration zone created by the source, as well as a cassette with wide-format open film.

Работа схемы основана на подаче светового импульса от импульсного источника света в область регистрации объекта исследования (летящей модели) в момент прохождения его около фотоматериала (фотопленки). Возникающее при движении модели в воздухе изменение показателя преломления возмущенного газа (закон Лорентца-Лоренца) приводит к изменению траектории лучей источника и перераспределению освещенности в зоне регистрации. Это позволяет визуализировать на теневом изображении оптические неоднородности и получать спектр обтекания модели.The operation of the circuit is based on the supply of a light pulse from a pulsed light source to the region of registration of the object of study (flying model) at the time it passes near the photographic material (film). The change in the refractive index of a perturbed gas (the Lorentz-Lorentz law) that occurs when the model moves in air leads to a change in the path of the source rays and redistribution of illumination in the registration zone. This makes it possible to visualize optical inhomogeneities in the shadow image and obtain a spectrum of the flow around the model.

Недостатком является отсутствие возможности реализации схемы при режимах испытаний, сопровождающихся фоновой подсветкой, т.е. при регистрации процессов, сопровождающихся самосвечением и происходящих вне зоны действия излучения, сопутствующего работе, в частности, разгонного устройства (например, выхлоп пороховой баллистической установки, разлет продуктов взрыва взрывного метающего устройства и т.д.).The disadvantage is the lack of the ability to implement the circuit under test conditions, accompanied by backlighting, i.e. when registering processes accompanied by self-luminescence and occurring outside the radiation exposure range associated with the operation, in particular, of an accelerating device (for example, an exhaust of a powder ballistic installation, expansion of explosion products of an explosive throwing device, etc.).

Известна система теневого фотографирования быстропротекающего процесса, сопутствующего высокоскоростному движению объекта исследования (патент РФ №76166, 10.09.08), содержащая точечный импульсный источник света, момент запуска которого синхронизован с моментом появления объекта исследования в зоне регистрации, создаваемой источником, а также кассету с широкоформатной открытой пленкой. В данной системе кассета с пленкой помещены в светонепроницаемый кожух с входным и выходным окнами для сквозного движения объекта в зоне регистрации и отверстием, обеспечивающим точечность источника света, в контакте с фоточувствительным слоем фотопленки установлен пленочный светофильтр, спектральная кривая пропускания которого выбрана из условия экспонирования пленки фоновой подсветкой до плотностей почернения на уровне 0,2-0,5.A known system for shadow photographing a fast-moving process associated with the high-speed movement of the object of study (RF patent No. 76166, 09/10/08), containing a point pulsed light source, the launch moment of which is synchronized with the moment the object of study appears in the registration zone created by the source, as well as a cassette with a widescreen open film. In this system, a cassette with a film is placed in a lightproof casing with input and output windows for the through movement of an object in the registration zone and a hole that ensures the accuracy of the light source, a film filter is installed in contact with the photosensitive layer of the film, the transmission spectral curve of which is selected from the background film exposure backlighting to blackening densities of 0.2-0.5.

Недостаток системы состоит в том, что, несмотря на исключение влияния фоновой подсветки на результаты фотографирования, наличие светофильтра ограничивает спектральную составляющую светового импульса.The disadvantage of the system is that, despite the exclusion of the influence of background illumination on the photographing results, the presence of a filter limits the spectral component of the light pulse.

Задача состоит в том, чтобы в момент экспонирования исследуемого объекта импульсным источником света пропустить полный спектр излучения максимально перекрывающий спектр чувствительности фотопленки.The task is to skip the full spectrum of radiation that covers the maximum sensitivity spectrum of the film at the moment of exposure of the object under study by a pulsed light source.

Технический результат полезной модели состоит в исключении влияния светофильтра на спектральные характеристики регистрируемого процесса при отсутствии влияния фоновых подсветок на результаты теневой фоторегистрации.The technical result of the utility model consists in eliminating the influence of the light filter on the spectral characteristics of the recorded process in the absence of the influence of background illumination on the results of shadow photographic recording.

Технический результат достигается тем, что в отличие от известной системы теневого фотографирования быстропротекающего процесса, сопутствующего высокоскоростному движению объекта исследования, содержащей точечный импульсный источник света, момент запуска которого синхронизован с моментом появления объекта в зоне регистрации, создаваемой источником, а также расположенную напротив источника кассету с широкоформатной открытой фотопленкой, причем кассета с фотопленкой помещена в светонепроницаемый кожух с входным и выходным окнами для сквозного движения объекта в зоне регистрации и отверстием, обеспечивающим точечность источника света, а напротив фоточувствительного слоя фотопленки установлен светофильтр, в предложенной системе в качестве светофильтра использован фотоэлектропреобразователь с возможностью регулирования светового коэффициента пропускания в процессе фотографирования, причем в исходном состоянии чувствительность фотопленки и световой коэффициент пропускания светофильтра согласованы.The technical result is achieved by the fact that, in contrast to the well-known shadow photographing system for a fast-moving process, accompanying the high-speed movement of the object of study, containing a point-like pulsed light source, the launch moment of which is synchronized with the moment the object appears in the registration zone created by the source, as well as a cassette located opposite the source with wide-format open film, and the cassette with a film is placed in a lightproof casing with input and output windows For through movement of an object in the registration zone and a hole that ensures the accuracy of the light source, and opposite the photosensitive layer of the film, a light filter is installed, the photoelectric converter is used as a filter in the proposed system with the ability to control the light transmittance during photography, and in the initial state the film sensitivity and light coefficient light filter transmission matched.

Выбор в качестве светофильтра фотоэлектропреобразователя, характеризующегося возможностью регулирования светового коэффициента пропускания при условии согласованности по пропусканию света чувствительности фотопленки и коэффициента пропускания светофильтра в исходном состоянии, позволяет при регистрации быстропротекающих процессов, сопутствующих высокоскоростному движению объектов, движущихся с гиперзвуковыми скоростями, исключить влияние светофильтра на результаты теневой фоторегистрации и избежать ограничения спектра излучения источника света, при этом снизить влияние фоновых подсветок.The choice of a photoelectric converter as a light filter, characterized by the ability to control the light transmittance, provided that the sensitivity of the film and the transmittance of the filter in the initial state are consistent with the light transmission, allows us to exclude the influence of the filter on the results of shadow when registering fast processes associated with high-speed movement of objects moving with hypersonic speeds photorecording and avoiding spectrum limitations cheniya light source, while reducing the influence of background illuminations.

Выполнение условия согласования пропускания света позволит повысить качество регистрации при использовании решения для любых широко применяемых в фотографировании типов пленки (панхроматические, изопанхроматические, ортохроматические).Fulfillment of the condition for matching light transmission will improve the quality of registration when using the solution for any types of film widely used in photography (panchromatic, isopanchromatic, orthochromatic).

На фиг.1 схематично изображена заявляемая система, где:Figure 1 schematically shows the inventive system, where:

1 - импульсный источник света с накопителем энергии;1 - pulsed light source with energy storage;

2 - кассета;2 - cassette;

3 - фотопленка;3 - film;

4 - светонепроницаемый кожух с входным и выходным окнами и отверстием, обеспечивающим точечность излучателя;4 - lightproof casing with inlet and outlet windows and a hole that ensures the accuracy of the emitter;

5 - фотоэлектропреобразователь (светофильтр);5 - photoelectric converter (light filter);

6 - блок автоматики с источником питания;6 - automation unit with a power source;

7-объект исследования.7-object of study.

Согласно фиг.1, источник света (1) и кассета (2) с фотопленкой (3) помещены в светонепроницаемый кожух (4) с входным и выходным окнами и отверстием, обеспечивающим точечность источника света (1). Импульсный источник света (1) запускается в момент появления движущегося объекта исследования (7) в зоне регистрации. Регистрация сопутствующего движению объекта быстропротекающего процесса производится на фотопленку (3), перед пленкой размещен фотоэлектропреобразователь (светофильтр) (5), подключенный к блоку автоматики (6), по сигналу с которого обеспечивается регулирование светового коэффициента пропускания светофильтра. Время подачи сигнала рассчитывают исходя из условия исключения влияния фоновой подсветки на процесс фоторегистрации. Фотопленка и светофильтр в исходном состоянии согласованы по пропусканию света.According to figure 1, the light source (1) and the cassette (2) with photographic film (3) are placed in a light-tight casing (4) with input and output windows and an opening that ensures the accuracy of the light source (1). A pulsed light source (1) is triggered when a moving research object (7) appears in the registration zone. The fast-moving process accompanying the movement of the object is recorded on photographic film (3), a photoelectric converter (light filter) (5) connected to the automation unit (6) is placed in front of the film, and the light transmission coefficient of the filter is regulated by a signal from it. The signal delivery time is calculated on the basis of the condition for excluding the influence of background illumination on the photographic recording process. The film and the filter in the initial state are consistent in transmitting light.

Разработана методика проведения испытаний, ориентированная на использование в качестве разгонного устройства винтовки СВД калибром 7,62 мм с начальной скоростью полета пули 820 м/с. Для оптической регистрации теневым методом спроектирован и изготовлен передвижной стенд теневой фоторегистрации. Кассета (2) с пленкой (3) заключена в деревянный кожух (4), обклеенный черной бумагой. Точечность источника света (1) обеспечена отверстием, выполненным в кожухе напротив фотопленки. При пробитии пленочного контактного датчика, устанавливаемого на входе в стенд, формируется положительный импульс с амплитудой 30 В, который поступает на вход блока дискретных задержек (БДЗ). В БДЗ установлен временной интервал, связанный с расстоянием от контактного датчика до зоны фоторегистрации и скоростью пули на данном участке. БДЗ в установленный временной интервал запускает импульсный источник света (1), который производит фоторегистрацию летящей пули (6) и спектров ее обтекания на фотопленку (3), установленную в специальной кассете (2). Исключение влияния светофильтра на спектральные характеристики регистрируемого процесса при отсутствии влияния фоновых подсветок на результаты теневой фоторегистрации обеспечено в реализованном варианте посредством блока автоматики, настроенного на световое излучение фоновых подсветок, который при этом управляет фотоэлектропреобразователем, затеняющим в заданном режиме в процессе регистрации фоточувствительный слой аэрофотопленки (изопанхроматическая) тип 52.A test procedure has been developed that focuses on the use of an SVD rifle with a caliber of 7.62 mm with an initial bullet speed of 820 m / s as an accelerating device. For optical registration using the shadow method, a mobile stand for shadow photo-registration was designed and manufactured. The cassette (2) with the film (3) is enclosed in a wooden casing (4), glued with black paper. The accuracy of the light source (1) is provided by a hole made in the casing opposite the film. When a film contact sensor installed at the entrance to the stand breaks through, a positive pulse is formed with an amplitude of 30 V, which is fed to the input of the discrete delay unit (BDZ). The time interval associated with the distance from the contact sensor to the photographic registration zone and the bullet speed in this section is set in the BDZ. BDZ in a specified time interval launches a pulsed light source (1), which performs photographic recording of a flying bullet (6) and its spectra flowing around onto a film (3) installed in a special cassette (2). The exclusion of the influence of the light filter on the spectral characteristics of the recorded process in the absence of the influence of background illumination on the results of shadow photographic recording is provided in the implemented version by means of an automation unit tuned to the light radiation of the background illumination, which controls the photoelectric converter shading the photosensitive layer of aerial film (isopanchromatic in the prescribed mode during registration) ) type 52.

Фотоэлектропреобразователь в открытом состоянии имеет коэффициент пропускания близкий к единице, позволяет производить экспонирование пленки не ограниченным спектром светового излучения импульсного источника света. В результате теневой фоторегистрации быстропротекающего процесса получено изображение пули калибром 7,62 мм и сопровождающих ее движение ударной волны и турбулентного следа.The photoelectric converter in the open state has a transmittance close to unity, allows the film to be exposed to an unlimited spectrum of light radiation from a pulsed light source. As a result of shadow photographic registration of a fast-moving process, an image of a bullet with a caliber of 7.62 mm and the accompanying movement of a shock wave and a turbulent wake was obtained.

Таким образом, выбор типа светофильтра и особенности режима его работы позволяют избежать ограничения спектра светового излучения при исключении влияния фоновой подсветки на фотоизображение исследуемого быстропротекающего процесса.Thus, the choice of the type of filter and the features of its mode of operation make it possible to avoid limiting the spectrum of light radiation while eliminating the influence of background illumination on the photo image of the investigated fast-flowing process.

Claims (1)

Система теневого фотографирования быстропротекающего процесса, сопутствующего высокоскоростному движению объекта исследования, содержащая импульсный источник света, момент запуска которого синхронизован с моментом появления объекта в зоне регистрации, создаваемой источником, расположенную напротив источника кассету с широкоформатной открытой фотопленкой, помещенную в светонепроницаемый кожух с входным и выходным окнами для сквозного движения объекта в зоне регистрации и отверстием, обеспечивающим точечность источника света, причем напротив фоточувствительного слоя фотопленки установлен светофильтр, отличающаяся тем, что в качестве светофильтра использован фотоэлектропреобразователь с возможностью регулирования светового коэффициента пропускания в процессе фотографирования, причем в исходном состоянии чувствительность фотопленки и световой коэффициент пропускания светофильтра согласованы.
Figure 00000001
A shadow photographing system for a fast-moving process associated with the high-speed movement of the object of study, containing a pulsed light source, the start time of which is synchronized with the moment the object appears in the registration zone created by the source, a cassette with a wide-format open film opposite the source, placed in a lightproof casing with input and output windows for through movement of the object in the registration zone and the hole, ensuring the accuracy of the light source, etc. than the photosensitive layer opposite the film filter set, characterized in that the filter used fotoelektropreobrazovatel adjustably light transmittance in the process of photographing, and in the initial state and the light sensitivity of the film transmittance matched filter.
Figure 00000001
RU2010106808/22U 2010-02-24 2010-02-24 SYSTEM OF SHADOW PHOTOGRAPHING OF A QUICK PROCESSING PROCESS RU96288U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106808/22U RU96288U1 (en) 2010-02-24 2010-02-24 SYSTEM OF SHADOW PHOTOGRAPHING OF A QUICK PROCESSING PROCESS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106808/22U RU96288U1 (en) 2010-02-24 2010-02-24 SYSTEM OF SHADOW PHOTOGRAPHING OF A QUICK PROCESSING PROCESS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU96288U1 true RU96288U1 (en) 2010-07-20

Family

ID=42686459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010106808/22U RU96288U1 (en) 2010-02-24 2010-02-24 SYSTEM OF SHADOW PHOTOGRAPHING OF A QUICK PROCESSING PROCESS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU96288U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108873595A (en) * 2018-09-12 2018-11-23 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 Light and shadowgraph imaging device before hypervelocity flight model

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108873595A (en) * 2018-09-12 2018-11-23 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 Light and shadowgraph imaging device before hypervelocity flight model
CN108873595B (en) * 2018-09-12 2023-10-31 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 Ultra-high speed flight model front light and shadow imaging device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205504489U (en) Carry on unmanned aerial vehicle pipeline inspection device of laser methane gas leak detection ware
US3718074A (en) Color data acquisition camera
CN105547649B (en) A kind of detection method of short-wave infrared camera lens stray radiation
CN102254315B (en) Atmospheric visibility observation method implemented by using double digital cameras
CN102749184A (en) Large-field-of-view stray light PST (particle swarm optimization) testing method and device
CN102175431A (en) Device for measuring point source stray light transmission coefficient in large dynamic range
CN106405382A (en) Performance test system for low-illumination CMOS chip
CN202710290U (en) Large-view-field stray light PST testing device
RU96288U1 (en) SYSTEM OF SHADOW PHOTOGRAPHING OF A QUICK PROCESSING PROCESS
RU2278388C1 (en) Device for determination of exterior ballistic parameters of projectile element with the aid of photorules and light screens
RU76166U1 (en) SYSTEM OF SHADOW PHOTOGRAPHING OF A QUICK PROCESSING PROCESS
CN105300519A (en) A device and method for measuring object spectrum characteristics
US2984744A (en) Means for visualizing fluid flow patterns
CN213990873U (en) Ambient illumination testing device for camera
US3041924A (en) Motion picture camera for optical pyrometry
RU2293364C1 (en) System for getting image of quick-going process
US3605482A (en) Impact measuring technique
JPH04121624A (en) Calibrator for optical instrument and calibrating method
CN112672144B (en) Large dynamic environment target simulation device
RU100313U1 (en) COMBINED PHOTOPOST FOR OPTICAL REGISTRATION OF FAST PROCESSING PROCESSES
Graham A peculiar southern ring galaxy
CN112346293A (en) Camera focusing detection system
US1864442A (en) Indicator for photographic devices
RU52206U1 (en) MULTI-FRAME SILHOUETTE PHOTO RECORDING SYSTEM OF QUICK PROCESSING
US3338147A (en) Method of illuminating areas viewed from an aircraft at night