一種用于碰撞閃光測(cè)量的旋轉(zhuǎn)式快門的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于光測(cè)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超高速碰撞閃光過程中光信號(hào)采集的快門。一種用于碰撞閃光測(cè)量的旋轉(zhuǎn)式快門，它包括：電機(jī)、光纖探頭，柱狀圓筒以及遮光片，外圍設(shè)備為光譜儀；柱狀圓筒一側(cè)端面設(shè)置有安裝鏡片的進(jìn)光孔，另一側(cè)端面上設(shè)置有用于安裝光纖探頭的安裝孔；遮光片接近其外邊緣處的圓周面上均勻的開有通光孔；本實(shí)用新型中的電機(jī)根據(jù)實(shí)際測(cè)量要求而選取不同轉(zhuǎn)速，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，曝光時(shí)間越短。超高速碰撞閃光通過進(jìn)光孔照到遮光片上，遮光片通光孔與光纖探頭重疊時(shí)，光可通過，由光譜儀記錄下來，遮光片通光孔與光纖探頭上的通光孔重疊的時(shí)間即為每次的曝光時(shí)間，由此起到類似快門的作用。
【專利說明】
一種用于碰撞閃光測(cè)量的旋轉(zhuǎn)式快門
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于光測(cè)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超高速碰撞閃光過程中光信號(hào)采集的快門。
【背景技術(shù)】
[0002]快門是光學(xué)測(cè)試儀器的重要組成部分，對(duì)所采集光信號(hào)的質(zhì)量和精度有著重要的影響。
[0003]隨著電荷耦合元(CCD)技術(shù)的發(fā)展，電子快門已經(jīng)被廣泛采用于各種相機(jī)，其原理是通過控制每個(gè)像素的電荷累計(jì)時(shí)間來控制入射光作用在CCD上的時(shí)間，即在每個(gè)勢(shì)阱內(nèi)只有某一段時(shí)間所收集的電荷作為圖像信號(hào)輸出，其余的電荷排放掉，不予使用，并且可以保證電荷不被復(fù)合。這樣就如同安裝上了快門一樣，實(shí)現(xiàn)對(duì)曝光時(shí)間的控制。由此技術(shù)發(fā)展而來的ICCD光譜儀可將曝光時(shí)間控制在ns量級(jí)，真實(shí)光學(xué)門寬小于2ns，主要用于燃燒過程、生物發(fā)光機(jī)制、化學(xué)反應(yīng)過程，利用其信號(hào)增強(qiáng)功能和時(shí)間閘門控制特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)極弱信號(hào)采集、時(shí)間分辨影像捕捉等實(shí)驗(yàn)功能。電子快門的優(yōu)點(diǎn)是可以獲得較短的曝光時(shí)間，但是隨溫度的變化，電子快門會(huì)產(chǎn)生曝光的遲滯，導(dǎo)致攝影時(shí)丟失目標(biāo)。且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴。
[0004]超高速碰撞閃光現(xiàn)象具有強(qiáng)閃光和持續(xù)時(shí)間短的特點(diǎn)，持續(xù)過程一般在幾十微秒左右，而普通CCD的曝光時(shí)間最短在ms量級(jí)，無法滿足碰撞閃光的測(cè)量要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是:提供一種旋轉(zhuǎn)式機(jī)械快門，用于控制普通光譜儀的曝光時(shí)間，使普通光譜儀滿足碰撞閃光的測(cè)量要求。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種用于碰撞閃光測(cè)量的旋轉(zhuǎn)式快門，它包括:電機(jī)、光纖探頭、柱狀圓筒以及遮光片，外圍設(shè)備為光譜儀；
[0007]柱狀圓筒為空心結(jié)構(gòu)，在其一側(cè)端面上均布的設(shè)置有安裝鏡片的進(jìn)光孔，在其另一側(cè)端面上設(shè)置有用于安裝光纖探頭的安裝孔;安裝孔與進(jìn)光孔的位置一一相對(duì)；
[0008]遮光片為薄片結(jié)構(gòu)，在接近其外邊緣處的圓周面上均勻的開有通光孔；
[0009]光纖探頭的頭部設(shè)有導(dǎo)光管;導(dǎo)光管的通光孔徑與通光孔的孔徑相同；
[0010]電機(jī)安裝在固定架上，遮光片安裝在電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，柱狀圓筒套結(jié)在電機(jī)的定子上，遮光片位于柱狀圓筒的空腔內(nèi)；進(jìn)光孔、通光孔以及光纖探頭的軸心重合；
[0011 ] 光纖探頭通過光纖連接至光譜儀。
[0012]本實(shí)用新型中的電機(jī)根據(jù)實(shí)際測(cè)量要求而選取不同轉(zhuǎn)速，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，曝光時(shí)間越短。超高速碰撞閃光通過進(jìn)光孔照到遮光片上，遮光片通光孔與光纖探頭重疊時(shí)，光可通過，由光譜儀記錄下來，遮光片通光孔與光纖探頭上的通光孔重疊的時(shí)間即為每次的曝光時(shí)間，由此起到類似快門的作用。
[0013]有益效果:(I)本實(shí)用新型的曝光時(shí)間可調(diào):通過改變高速電機(jī)轉(zhuǎn)速、遮光片上通光孔直徑大小可以控制準(zhǔn)確曝光時(shí)間；
[0014](2)本實(shí)用新型在光纖探頭處設(shè)置一定深度的導(dǎo)光管，光線避免相互干擾；
[0015](3)本實(shí)用新型的進(jìn)光孔處可替換不同鏡片，可根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)測(cè)量要求使用不同濾光片，實(shí)現(xiàn)針對(duì)特定波長光信號(hào)測(cè)量。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型中遮光片的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0019]參見附圖，一種用于碰撞閃光測(cè)量的旋轉(zhuǎn)式快門，它包括:電機(jī)1、光纖探頭2、柱狀圓筒4以及遮光片5，外圍設(shè)備為光譜儀3;
[0020]柱狀圓筒4為空心結(jié)構(gòu)，在其一側(cè)端面上均布的設(shè)置有安裝鏡片的進(jìn)光孔，在其另一側(cè)端面上設(shè)置有用于安裝光纖探頭2的安裝孔;安裝孔與進(jìn)光孔的位置一一相對(duì)；
[0021]遮光片5為薄片結(jié)構(gòu)，在接近其外邊緣處的圓周面上均勻的開有通光孔；
[0022]光纖探頭2的頭部設(shè)有導(dǎo)光管;導(dǎo)光管的通光孔徑與通光孔的孔徑相同；
[0023]電機(jī)I安裝在固定架上，遮光片5安裝在電機(jī)I的轉(zhuǎn)子上，柱狀圓筒4套結(jié)在電機(jī)I的定子上，遮光片5位于柱狀圓筒4的空腔內(nèi)；進(jìn)光孔、通光孔以及光纖探頭2的軸心重合；
[0024]光纖探頭2通過光纖連接至光譜儀3。
[0025]上述方案中的遮光片直徑、通光孔直徑可根據(jù)實(shí)際測(cè)量要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，曝光時(shí)間T(s)、通光孔直徑d(mm)，通光孔與遮光片中心距R(mm)、電機(jī)轉(zhuǎn)速v(r/s)之間的關(guān)系可表示為:
[0026]T = d/(6.28*R*v)
[0027]本例中，電機(jī)I選用直流電機(jī)，通過控制電壓轉(zhuǎn)速500-1000r/s可調(diào)，電機(jī)I連接至顯示電路，通過標(biāo)定可直接顯示轉(zhuǎn)速。遮光片5采用鋁合金材料，厚度為0.5mm。進(jìn)光孔與安裝孔的數(shù)量為4個(gè)，通光孔的數(shù)量為16個(gè)；當(dāng)遮光片直徑為106mm、通光孔孔徑為1mm，通光孔中心距遮光片中心50mm時(shí)，本實(shí)用新型滿足曝光時(shí)間6.4us_12.8us可調(diào)。相比較于超高速碰撞閃光持續(xù)時(shí)間lOOus，足以滿足測(cè)量需求。
[0028]綜上所述，以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于碰撞閃光測(cè)量的旋轉(zhuǎn)式快門，它包括:電機(jī)(I)、光纖探頭(2)，外圍設(shè)備為光譜儀(3)，其特征是:它還包括:柱狀圓筒(4)以及遮光片(5); 所述柱狀圓筒(4)為空心結(jié)構(gòu)，在其一側(cè)端面上均布的設(shè)置有安裝鏡片的進(jìn)光孔，在其另一側(cè)端面上設(shè)置有用于安裝所述光纖探頭(2)的安裝孔;所述安裝孔與所述進(jìn)光孔的位置 相對(duì)； 所述遮光片(5)為薄片結(jié)構(gòu)，在接近其外邊緣處的圓周面上均勻的開有通光孔； 所述光纖探頭(2)的頭部設(shè)有導(dǎo)光管;所述導(dǎo)光管的通光孔徑與所述通光孔的孔徑相同； 所述電機(jī)(I)安裝在固定架上，所述遮光片(5)安裝在所述電機(jī)(I)的轉(zhuǎn)子上，所述柱狀圓筒(4)套結(jié)在所述電機(jī)(I)的定子上，所述遮光片(5)位于所述柱狀圓筒(4)的空腔內(nèi)；所述進(jìn)光孔、所述通光孔以及所述光纖探頭(2)的軸心重合； 所述光纖探頭(2)通過光纖連接至所述光譜儀(3)。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于碰撞閃光測(cè)量的旋轉(zhuǎn)式快門，其特征在于:所述電機(jī)(I)選用直流電機(jī)，通過控制電壓轉(zhuǎn)速500-1000r/s可調(diào)，所述電機(jī)(I)連接至顯示電路，通過標(biāo)定可直接顯示轉(zhuǎn)速。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于碰撞閃光測(cè)量的旋轉(zhuǎn)式快門，其特征在于:所述遮光片(5)采用鋁合金材料，厚度為0.5mm。4.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于碰撞閃光測(cè)量的旋轉(zhuǎn)式快門，其特征在于:所述進(jìn)光孔與所述安裝孔的數(shù)量為4個(gè)，所述通光孔的數(shù)量為16個(gè)。
【文檔編號(hào)】G01N21/01GK205656116SQ201620448841
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日 公開號(hào)201620448841.3, CN 201620448841, CN 205656116 U, CN 205656116U, CN-U-205656116, CN201620448841, CN201620448841.3, CN205656116 U, CN205656116U
【發(fā)明人】陸陽予, 張慶明, 薛一江, 梁浩哲, 龔良飛
【申請(qǐng)人】北京理工大學(xué)