SU866528A1 - Устройство дл задани экспозиций и задержек кадров в скоростной фотографии - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКОРОСТНОЙ ФОТОГРАФИИ Изобретение относитс  к скоростно и сверхскоростной фотографии и может быть использовано в приборостроитель ной промышленности. Известны различные приборы скорос тной фотографии с электронно-оптичес кими преобразовател ми, позвол ющие фотографировать отдельные стадии быс тропротекающего процесса.. Известна камераi котора  позвол ет , фотографировать быстропротекаквдие процессы на 9 кадрс1Х с временем экспозициикадров от 0,2 до 1 МКС и.интервалами времени между ними от 0,2 до 10 МКС. Известна также камера, котора  позвол ет получить 7 кадров с временем экспозиции кадров от 0,1 до 10 МКС и интервалами времени между ними от 1 до 110 МКС. Указанные электронно-оптические приборы содержат электронно-оптический преобразователь (ЭОП) дл  скорос тной регистрации изображени , входной объектив дл  проектировани  исследуемого  влени  на фотокатод, электромагнитную линзу дл  фокусиров ки изобрс1жени , блоки ускор ющих напр жений дл  изменени  коэффициента усилени   ркости изображени  ЭОП, генераторы отклон ющих импульсов дл  формировани  многоступенчатых импульсов , управл к цих отклон ющими пластинами ЭОП, генератор затворных импульсов дл  отпирани  ЭОП на врем  экспонировани  кадра И выходной объектив дл  проецировани  изображени  с -экрана ЭОП на фотопленку Ull Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  электронно-оптическое устройство дл  скоростной фотографии, содержащее : входной и выходной объективы, электронно-оптический преобразователь, блоки ускор ющих.напр жений, генератор отклон ющих импульсов и блок управлени  временем экспозиции и временем интервёшов между кадрами 23 . Однако не все снимки при фотографии получаютс  нормальной плотности, что обусловлено ограниченным диапазоном изменени  экспозиции съемки и отсутствием возможности независимой установки экспозиции дл  каждого кадра . Кроме того, малый диапазон изменени  временных интервалов между кадрами не позвол ет рационально f acпределить кадры по времени прохождени  исследуемого процесса.

Недостатком известного устройства  вл етс  также наличие значительной погрешностиг установки временных интервгшов экспозиции и пауз между ними .

Цель изобретени  - расширение ди .апазона. величин времени экспозиции и интервалов между кадрами.

Цель.достигаетс  тем, что дополнительно введены две схелвы ИЛИ, генератор-отклон ющих импульсов и цифровое устройство задержки времени экспозиции и времени задержки между кадрами одна группа выходов которого соединена со входсши первого элемента ИЛИ, выход которого св зан с сеточным затвором электронно-оптического устройства ,, а втора  группа выходов через второй элемент. ИЛИ подключена к генератору отклон ющих импульсов, второй вход которого соединен с дополнительным выходом цифрового устройства задержки времени экспозиции и време ни задержки между кадрами, а два выхода генератора отклон ющих импульсов соединены d отклон к цими пластинами электронно-оптического преобразовател ..

На фиг.1 схематично представлено предлдгаеюе устройство; на фиг.2 эпюра напр жений.

Устройство содержит исслеДуелалй объект 1, входной объектив 2, электронно-оптический преобразователь 3, блоки 4 и 5 ускор ющих напр жений, электромагнитна  линза 6, выходной объектив 7, фотопленка 8, люминесцентный экран ЭОП 3, две пары отклон ющих пластин Ю и 11 ЭОП 3, сеточный затвор 12 ЭОПЗ, фотокатод ЭОПЗ, схема ИЛИ 14, цифровое устройство 15 задани  выдержек съемки и задержек между кадрами, схема ИЛИ 16, генератор 17 отклон ющих импульсов.

. Исследуемый объект 1 совмещаетс  с оптической осью входного объектива 2, который размещен перед входом электронно-оптического преобразовател  (ЭОП) 3, электроды которого подключены к блокам 4 и 5 ускор ющих напр жений, а на его горловину одета электромагнитна  линза 6.

Выходной объектив 7 размещен на общей оси между фотопленкой 8 и экраном 9 ЭОП 3.

Две пары отклон ющих пластин 10 и 11, сеточный затвор 12 и фотокатод 1 размещены внутри ЭОП 3, конструкци  которого не рассматриваетс .

Через схему ИЛИ 14 одна группа выходов цифрового устройства, 15 задани  выдержек съемки и задержек между кадрами соединена с сеточным затвором 12 ЭОП 3, а его друга  группа выходов через схему ИЛИ 16 подключена к одному входу генератора 17 отклон ющих импульсов, другой вход которого соединен с выходом цифрового устройства задани , экспозиций съемки и задержек междуjкадрами. Выходы генератора 17 отклон ющих импульсов подключены к отклон ющим плас.тинам 10 и 11 ЭОП 3..

Все известные электронно-оптичёские устройства на базе ЭОП дл  скоростной фотографии имеют ограничен-ное чисАэ кадров, которое определ етс  размерами выходного экрана ЭОП.

( . . V Известно также, что исследуемые процессы чаще всего развиваютс  не по линейному закону, и  ркость их свечени  также измен етс  во времени нелинейно.

Поэтому важно- обеспечить в устройстве возможность рационально распределить кадры съемки по времени прохождени  исследуемого процесса путем независимой установки интервалов времени между кадрами съемки в широ;ком временном диапазоне, иметь раздельную и независимую установку значени  экспозиции каждого кадра съемки, изме-. н емую в широком временном диапазоне, причем производить установку указанных временных интервалов с высокой точностью позвол ет получить указанные технические характеристики. Устройство работает следующим образом .

Оптическое изображение исследуемого объекта 1 проецируетс  объективом 2 на фотокатод 13 электронно-оптического , преобразовател  3, создающее электронное распределение, соответствующее по интенсивности величинам  ркости в оптическом изображении.

В исходном состо нии ЭОП 3 заперт, что обеспечиваетс  установкой отрицательной разности потенциалов между затвором 12 и фотокатодом 13 от блока 4 ускор ющих напр жений.

.При поступлении на затвор 12 импульса экспозиции положительной пол рности происходит отпирание ЭОП 3 на.врем  действи  импульса, равное времени экспонировани  кадра съемки . Электронное распределение изображени  объекта 1 проходит через затвор 12, ускор етс  под действием значительной разности потенциалов между электродами ЭОП 3, котора  устанавливаетс  блоками ускор ющих напр жений 4, 5 и попадает на люминесцентный экран 9, который преобразует его в усиленное, по  ркости оптическое изображение.

Изображение объекта 1, наблюдаемое на экране 9 ЭОП 3 проецируетс  объективом 7 на фотопленку 8 при фотографировании . Цифровое устройство задани  экспозиций и задержек между кадрами 15, конструкци  которого не рассматриваетс , работает циклами и запускаетс  импульсами внешней команды Пуск. При этом на каждый запускающий импульс синхронно вырабатываютс  следуквдие команды (фиг.2), представленные на эпюре напр жений: последовательность пр моугольных импульсов экспозиции, число которых равио выбранному числу кадров съемки N , а длительность каждого из кото-. рых устанавливаетс  независимо последовательность импульсов запуска ступеней развертки, число которых равно N-1, а временное положение импульса также устанавливаетс  независимо} импульс окончани  цикда , возникак ций после окончани  време ни экспозиции последнего кадра.

Импульсы экспозиции собираютс  схемой ИЛИ 14 и с ее выхода поступаю на затвор 12 ЭОП.З, открыва  ЭОП на врем  действи  импульса.

Импульсы запуска ступеней развертки собиргиотс  схемой ИЛИ 16, и с ее выхода поступают на один из входов генератора 17 отклон ющих импульсов, а на его другой вход поступает импульс окончани  цикла.

Генератор 17 отклон ющих импульсов вырабатывает разнопол рные импульсы развертки ступенчатой формы, отлич щиёс  друг от друга по амплитуде на одну ступень.

Таким образом, многокадрова  съемка происходит при одновременном поступлении на -затвор 12 ЭОП 3 импульсов экспозиции, а на вертикальные и горизонтальные отклон ющие пластины 10 и 11 импульсов развертки ступенчатой формы.

Кг1жда  ступенька развертки, в том числе и нулева , соответствует одному кадру и совпадает во времени с.импульсом экспозиций кадра.

.Под действием -импульсов экспозиции и импульсов развертки усиленное по  ркости изображение объекта 1, размеры которого устанавливаютс  значительно меньшими размера экрана 9 ЭОП 3, кратковременно наблюдаетс  на части экрана 9, формиру  первый кадр и скачкообразно перемещаетс  по нему, формиру  последующие кадры изобргикени .

С экрана 9 ЭОП 3 изображение фотографируетс  обычным способом.

Таким образом, электронно-оптическое устройство дл  скоростн.ой фотографии благодар  примёрению двух схем ИЛИ, генератора отклон ющих импульсов и цифрового устройства задани  экспозиций съемки и э адерхвк между кадрами формирующего жесткоов - занную между собой программу работы с независимой установкой значений акспозиций и интервалов между кадрами в широких пределгис позвол ет получить снимки нормсшьной плотности в широком диапазоне времени, рационально распределить кгшры по. врекюнн прохождени  исследуемого процесса, повысить точность установки време мьос интервалов .

Claims (2)

1.Приборы и техника эксперимента 1964, 1, с.117-121.

2. Приборы дл  научных исследований . М., Мир, 1971, 7, С.123128 (прототип).