[01193781]S-150型超高速等待式分幅摄影机研制

该项目属某国家工程的测试课题，是研究爆轰之类瞬变现象的高端科研仪器。由于能提供高速流逝过程的时间-空间（图象）信息，摄影频率高出鼓轮式高速相机二个数量级，和变象管相机相比又有画幅多，画幅大和空间分辨高的优势，所以在科学研究、国防科研和工程技术中有着广泛的用途。但是，这种高端仪器，美国对我国禁运。S-150型超高速相机是一种等待式宽画幅高性能时空信息记录装置。基于Miller原理，用超高速光学扫描快门，把瞬变现象的发生，发展及消失过程的二维空间变化时序图象记录在底片上，以供精确的定量分析；同时，若和显微，纹影，阴影和干涉等装置匹配，则可进行可视化超高速记录。所谓等待，指无须同步，随时可记录爆轰目标。为了避免重复曝光，设计了快开快门，爆炸快门和电磁安全快门。主要性能指标：最高经济摄影频率；每秒140万幅；最高摄影频率可达每秒240万幅；画幅14×20mm；时间方向动态摄影摄影分辨率20 lp/mm；画幅数110幅（有效）；物镜有0.74m 、0.39m二种焦距；测速精度±0.1%℅，四路延时精度±0.1μs；直流驱动，无级调速；虚拟仪器，实时可视化监测。主要性能指标达到和高于国内外同类产品。该项目的创新先进之处：提出Miller原理的非冗余设计原理，可增加时间方向的画幅尺寸；首次采用高速电动铝转镜系统；新的同轴升速系统，予磁场电涌式微秒级快开快门，虚拟仪器的实时过程控制，均未见在国际同行报道。该项目的顺利完成是汇集了深圳大学、中物院流体物理所、中科院西安光机所长期技术积累和国家自然科学基金成果，经过长达半年的实战使用、考机和国防科工委光学计量一级站的测试，得出了S-150型摄影机性能指标先进、稳定可靠、抗干扰能力强、使用方便的结论。不仅打破美国的禁运，且满足了我国研究爆轰类实验的要求，而且为瞬变现象（爆轰、激波、碰撞和穿甲、碎裂、爆破、细观和微观的高速变过程）的军民两用研究提供了一个得力的高端科研仪器。降低成本是推广之必须，研制超高速等待式分幅扫描同时记录仪是下一阶段的研究目标。本超高速摄影机是一台具有创新设计思想的高性能时空信息记录设备，它可把高速流逝瞬时现象的发生、发展及消失过程的二维空间变化时序图像记录在底片上以供进行精确的定量分析。本机具有摄影频率高、空间分辨率高、画幅尺寸大、画幅数多、电控系统稳定可靠、能进行实时可视化控制和转镜由高速电机驱动操作方便、易于实现自动化控制等优点，其主要技术指标已达到国际同类产品的先进水平。