Способ фоторегистрации (его варианты)

 

Изобретение относится к высокоскоростной фотографии. Для повышения временной разрешающей способности излучение 1 от регистрируемого объекта направляется на динамическую светочувствителБную среду 3 совместно с импульсным излучением 2. В результате интерференции излучений 1 и 2 образуется светоиндуцированная решетка 4 в виде периодической структуры , которая изменяет ход лучбй излучения 1, что приводит к развертке изображения. По второму варианту развертку излучения от регистрируемого объекта осуществляют его взаимодействием в динамической светочувствительной среде с встречно направленными импульсами и непрерьшным излучением . Импульсное излучение 2 может быть предварительно подвергнуто пространственному спектральному разложению диспергирующим элементом или угловому спектральному разложению путем рассеяния его дифракционной решетки. 2 с.,3 з.п. ф-лы, 5 ил. i W 1C 4iak 4 О) 1ч9 Од Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК g 4 G 03 В 39/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЫЕ.)и» * - -

C е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3844183/24-10 (22) 10. 12. 84 (46) 15.07.86. Бюл. 9 26 (72) Ю.T. Маэуренко (53) 778.534.83(088.8) (56) Новицкий Л.А. и Степанов Б.M.

Фотометрия быстропротекающих процессов. M. Машиностроение, 1983, с.6-7.

Дубовик А.С. Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов.

М.: Наука, 1984, с. 42-52. (54) СПОСОБ ФОТОРЕГИСТРАЦИИ (ЕГО

ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение относится к высокоскоростной фотографии. Для повышения временной разрешающей способности излучение 1 от.регистрируемого объекта направляется на динамическую светочувствительную среду 3 совместÄÄSUÄÄ 1244626 А1 но с импульсным излучением 2. В результате интерференции излучений 1 и 2 образуется светоиндуцированная решетка 4 в виде периодической структуры, которая изменяет ход лучЕй излучения 1, что приводит к развертке изображения. По второму варианту развертку излучения от регистрируемого объекта осуществляют его взаимодействием в динамической светочувствительной среде с встречно направленными импульсами и непрерывным излучением. Импульсное излучение 2 может быть предварительно подвергнуто пространственному спектральному разложению диспергирующим элементом или угловому спектральному разложению путем рассеяния его дифракционной решетки.

2 с.,3 з.п. ф-лы, 5 ил.

3 124

Изобретение относится к высокоскоростной фотографии, конкретно к способам фотографической регистрации быстропротекающих процессов, и может быть использовано при разработке аппаратуры фотографической регистрации быстропротекающих процессов, Целью изобретения является повышение временной разрешающей способности.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема осуществления развертки регистрируемого излучения при взаимодействии его с импульсным излучением в динамической светочувствительной среде; на фиг. 2 — оптическая схема, поясняющая пространственное сйектральное разложение импульсного излучения, с целью повышения эффективности развертки регистрируемого излучения; на фиг. 3-5 — положения сформированной светоиндуцированной решетки в динамической светочувствительной среде в начальном и конечном положении пучка спектрального разложенного импульсного излучения при его взаимодействии с непрерывным излучением при расположении светочувствительной среды соответственно в сечениях Б-Б, В-В и А-А оптической оси схемы, изображенной на фиг„ 2, Способ фоторегистрации осуществляется следующим образом.

Излучение 1 от регистрируемого объекта направляется совместно с импульсньтм излучением 2 на динамическую светочувствительную среду 3. При взаимодействии этих излучений с динамической светочувствительной средой 3 при участии или без участия дополнительных излучений образуется светоиндуцированная решетка 4, которая изменяется в пространстве и во времени. Регистрируемое излучение 1 дифрагирует на этой решетке 4, в результате чего изменяется ход его лучей. Таким образом, импульсное излучение воздействует на регистрируемое излучение посредством самодифракции, что приводит к изменению хода лучей регистрируемого излучения 1 со временем.

Светоиндуцированная решетка 4 имеет виц периодической структуры и образуется в результате интерференции двух излучений и 2, при этом импульсное излучение 2 падает на динамическую светочувствительную среду 3 под углом и обладает длитель4В26 2 ностью 1:, равной временному разрешенио фоторегистрации, .

Если время реакции светочувствительной среды 3 меньше t, то по мере распространения импульсного излучения

2 происходит разрушение старой решетки и формирование новой. Этот процесс

I0

20 . 5

55 эквивалентен перемещению решетки 4,хотя механического перемещения решетки не происходит„ Длина решетки 4 равна с1 /sinN., где с — скорость света, а скорость г1еремещения решетки равна с/sinK,. Отсюда следует, что решетка полностью обновляется за время длительности импульса t.

При падении на светоиндуцированную решетку регистрируемого излучения 1 происходит его самодифракция, которая в рассматриваемом примере (фиг. 1) эквивалентна преломлению излучения. Если региетрируемое излучение 1 образует достаточно широкий пучок, несущий линейное изображение, перпендикулярное .плоскости чертежа, то дифрагированные лучи изменяют со временем свое положение, что приводит к развертке изображения, Временное разрешение развертки равно длительности импульсного излучения, которая и определяет временное разрешение данного способа, Эффективность самодифракции может быть повышена при формировании объемI ных отражательных светоиндуцированных решеток. С этой целью импульсное излучение 2 предварительно подвергают

I с пространственному спектральному разложению, Спектральное разложение импульсного излучения осуществляют с использованием диспергирующего элемента 5 (фиг. 2), в данном примере таким элементом является дифракционная решетка 5, работающая на пропускание, совместно с фокусирующим обьек тивом камеры прибора 6, с помощью которого осуществляют фокусировку спектра в фокальной плоскости A

Центр О плоскости спектра А настроен на длину волны импульсного излучения

2. На,цифракционную решетку падает оптический импульс с длительностью t.

Обратная величина частотного разрешения прибора равна Т. Ъ t. Это означает, что импульс обегает дифракционную решетку 5 в течение времени Т. На фиг.2 показаны два положения импульса начальное 7 и конечное 8.

Угловое спектральное разложение света происходит при его рассеянии

3 12446 дифракционной решеткой 5. При этом угловое спектральное разложение импульсного излучения 2, удовлетворяющеГo условию Т t приводит к возникновению излучения с длительностью Т

5 и пучками 9 и 10, направленного в сторону объектива 6 и перемещающегося в поперечном направлении.

Пучки 9 и 10 после их прохождения через объектив 6 преобразуются в параллельные пучки 11 и 12. Параллельный пучок 11 вращается относительно центра 0 плоскости спектра 4 .

При этом скорость вращения пучков

11 и 12 зависит от скорости перемещения пучков 9 и 10 в сечении и фокуса объектива 6.

Формирование светоиндуцированных ,решеток с участием спектрально разложенного импульсного излучения 2 происходит в динамической светочувствительной среде, которая может быть расположена в различных сечениях оптической схемы (фиг. 2).

Для формирования объемных светоиндуцированных решеток кроме импульс. ного излучения 2 используют непрерывное излучение 13 в виде плоской волны, распространяющейся навстречу излучению спектрального разложенного

30 импульса. В результате интерференции двух излучений в среде формируются объемные решетки 14, 15 и 16. Решетки и картины интерференции имеют вид слоистой структуры, характерной для встречных волн.

При перемещении пучка спектрального импульсного излучения из начального положения в конечное положение светоиндуцированные решетки также перемещаются. Решетки 14 и 15 переме- 4О щаются поступательно в поперечном направлении. Решетка 16, расположенная вблизи плоскости A испытывает поворот вокруг оси 0 с угловой скоростью, равной половине угловой ско- 45 рости вращения пучков 11 и 12 спектрально разложенного импульсного излучения 2 °

Чтобы осуществить временную развертку линейного изображения, перпен- о дикулярного плоскости чертежа (фиг.З) на светоиндуцированные решетки 14, 15 либо 16 направляют регистрируемое излучение. Дифракция света на светоиндуцированных решетках 14, 15 либо

16, сформированных с участием спектрально разложенного импульсного излучения 2, приводит к его отражению

26 4 подобно отражению от движущегося зеркала. Любая из трех рассмотренных решеток, а также решетки в любых других сечениях спектральна разложенного импульсного излучения 2 могут быть использованы для оптической развертки при фотохронографии.

Решетку 14, сформированную в области углового спектрального разложения, используют для "развертки изображения посредством поперечного перемещения оптического пучка. Решетку 16, записанную в области линейного спектрального разложения, используют для развертки посредством поворота оптического пучка. При этом решетка 16,записанная в области линейного спектрального разложения, позволяет получить наибольшую эффективность использования регистрируемого излучения 1.

Для осуществления фоторегистрации с разверткой посредством поперечного перемещения оптического луча формируют оптические импульсы волны и длительности, соответствующие длине волны регистрируемого излучения и требуемому временному разрешению, выбирают один из методов спектрального разложения импульсного излучения, обратное частотное разрешение которого равно полному требуемому времени фоторегистрации.

Производя спектральйое разложение и помещая динамическую регистрирующую среду, выбранную среди известных сред, в область сопряженную диспергирующему элементу, получают светоиндуцированную решетку в виде движущегося в поперечном направлении отражательного элемента. На решетку на- правляют регистрируемое излучение танк, чтобы ширина пучка излучения в направлении движения решетки была бы равна полному размаху перемещения решетки. При этом линейное иэображение должно быть перпендикулярным плоскости спектрального разложения.

При движении решетки осуществляется щелевая развертка изображения в отраженном свете. Получаемое развернутое изображение переносят обычными оптическими способами на регистрирующий материал. В результате получают двумерное изображение, которое является временной разверткой регистрируемого переменного во времени изображения

При проведении фоторегистрации с разверткой посредством вращения on5 12 i тичеi:кого пучка формируют импупьсное излучение и выбирают необходимый спо соб спектрального разложения. Регистрируемое изображение помещают в фокальной плоскости коллиматора и освещают светоиндуцированную решетку, сформированную в плоскости линейного спектрального разложения.

Отраженное от решетки излучение фокусируют на плоскости, совмещенной с регистрирующим материалом. При ,этом получают развернутое во времени изображение с требуемыми параметрами.

А 6? б Ь

2. Способ фоторегистрации, заключающийся в том, что осуществляют развертку излучения от регистрируемого объекта, после чего экспонируют

5 его непрерывно на регистрирующую среду„ отличающийся тем, что, с целью повышения временной раз решающей способности, развертку излучения от регистрируемого объекта осу10 ществляют путем взаимодействия в динамической светочувствительной среде излучения от регистрируемого объекта и встречно направленных импульсного и непрерывного излучения, Формула изобретения

1. Способ фоторегистрации, заключающийся в том, что излучение от регистрируемого объекта развертывают, после чего экспонируют его непрерывно на регистрирующую среду, отличающийся тем, что, с целью повышения временной разрешающей способности, развертку излучения от регистрируемого объекта осу ществляют путем взаимодействия в динамической светочувствительной среде излучения от регистрируемого объекта и импульсного излучения.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю щ и Й с я тем, что импульсное излучение предварительно подвергают пространственному спектральному раз20 ложению.

Способ по п.3, о т л и ч а юшийся тем, что импульсное излучение подвергают угловому спектральному разложению.

5. Способ по п,3 о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, импульсное излучение подвергают линейному спектЗ0 ральному разложению.

)244626

7б

Составитель С. Иигалович

Техред И.Ходанич Корректор О. Луговая

H. Слободяник

Редактор

Заказ 3913/50 Тираж 436

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 6-35, Раушская наб.,д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4