一種用于碰撞閃光測量的旋轉(zhuǎn)式快門的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于光測試驗技術領域，特別涉及一種超高速碰撞閃光過程中光信號采集的快門。一種用于碰撞閃光測量的旋轉(zhuǎn)式快門，它包括：電機、光纖探頭，柱狀圓筒以及遮光片，外圍設備為光譜儀；柱狀圓筒一側(cè)端面設置有安裝鏡片的進光孔，另一側(cè)端面上設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；本實用新型中的電機根據(jù)實際測量要求而選取不同轉(zhuǎn)速，電機轉(zhuǎn)速越高，曝光時間越短。超高速碰撞閃光通過進光孔照到遮光片上，遮光片通光孔與光纖探頭重疊時，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間即為每次的曝光時間，由此起到類似快門的作用。
【專利說明】
一種用于碰撞閃光測量的旋轉(zhuǎn)式快門
技術領域
[0001]本實用新型屬于光測試驗技術領域，特別涉及一種超高速碰撞閃光過程中光信號采集的快門。
【背景技術】
[0002]快門是光學測試儀器的重要組成部分，對所采集光信號的質(zhì)量和精度有著重要的影響。
[0003]隨著電荷耦合元(CCD)技術的發(fā)展，電子快門已經(jīng)被廣泛采用于各種相機，其原理是通過控制每個像素的電荷累計時間來控制入射光作用在CCD上的時間，即在每個勢阱內(nèi)只有某一段時間所收集的電荷作為圖像信號輸出，其余的電荷排放掉，不予使用，并且可以保證電荷不被復合。這樣就如同安裝上了快門一樣，實現(xiàn)對曝光時間的控制。由此技術發(fā)展而來的ICCD光譜儀可將曝光時間控制在ns量級，真實光學門寬小于2ns，主要用于燃燒過程、生物發(fā)光機制、化學反應過程，利用其信號增強功能和時間閘門控制特點，實現(xiàn)極弱信號采集、時間分辨影像捕捉等實驗功能。電子快門的優(yōu)點是可以獲得較短的曝光時間，但是隨溫度的變化，電子快門會產(chǎn)生曝光的遲滯，導致攝影時丟失目標。且結(jié)構(gòu)復雜，價格昂貴。
[0004]超高速碰撞閃光現(xiàn)象具有強閃光和持續(xù)時間短的特點，持續(xù)過程一般在幾十微秒左右，而普通CCD的曝光時間最短在ms量級，無法滿足碰撞閃光的測量要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是:提供一種旋轉(zhuǎn)式機械快門，用于控制普通光譜儀的曝光時間，使普通光譜儀滿足碰撞閃光的測量要求。
[0006]本實用新型的技術方案是:一種用于碰撞閃光測量的旋轉(zhuǎn)式快門，它包括:電機、光纖探頭、柱狀圓筒以及遮光片，外圍設備為光譜儀；
[0007]柱狀圓筒為空心結(jié)構(gòu)，在其一側(cè)端面上均布的設置有安裝鏡片的進光孔，在其另一側(cè)端面上設置有用于安裝光纖探頭的安裝孔;安裝孔與進光孔的位置一一相對；
[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]光纖探頭的頭部設有導光管;導光管的通光孔徑與通光孔的孔徑相同；
[0010]電機安裝在固定架上，遮光片安裝在電機的轉(zhuǎn)子上，柱狀圓筒套結(jié)在電機的定子上，遮光片位于柱狀圓筒的空腔內(nèi)；進光孔、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]本實用新型中的電機根據(jù)實際測量要求而選取不同轉(zhuǎn)速，電機轉(zhuǎn)速越高，曝光時間越短。超高速碰撞閃光通過進光孔照到遮光片上，遮光片通光孔與光纖探頭重疊時，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間即為每次的曝光時間，由此起到類似快門的作用。
[0013]有益效果:(I)本實用新型的曝光時間可調(diào):通過改變高速電機轉(zhuǎn)速、遮光片上通光孔直徑大小可以控制準確曝光時間；
[0014](2)本實用新型在光纖探頭處設置一定深度的導光管，光線避免相互干擾；
[0015](3)本實用新型的進光孔處可替換不同鏡片，可根據(jù)具體實驗測量要求使用不同濾光片，實現(xiàn)針對特定波長光信號測量。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖2為本實用新型中遮光片的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本實用新型進行詳細描述。
[0019]參見附圖，一種用于碰撞閃光測量的旋轉(zhuǎn)式快門，它包括:電機1、光纖探頭2、柱狀圓筒4以及遮光片5，外圍設備為光譜儀3;
[0020]柱狀圓筒4為空心結(jié)構(gòu)，在其一側(cè)端面上均布的設置有安裝鏡片的進光孔，在其另一側(cè)端面上設置有用于安裝光纖探頭2的安裝孔;安裝孔與進光孔的位置一一相對；
[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的頭部設有導光管;導光管的通光孔徑與通光孔的孔徑相同；
[0023]電機I安裝在固定架上，遮光片5安裝在電機I的轉(zhuǎn)子上，柱狀圓筒4套結(jié)在電機I的定子上，遮光片5位于柱狀圓筒4的空腔內(nèi)；進光孔、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)實際測量要求進行設計，曝光時間T(s)、通光孔直徑d(mm)，通光孔與遮光片中心距R(mm)、電機轉(zhuǎn)速v(r/s)之間的關系可表示為:
[0026]T = d/(6.28*R*v)
[0027]本例中，電機I選用直流電機，通過控制電壓轉(zhuǎn)速500-1000r/s可調(diào)，電機I連接至顯示電路，通過標定可直接顯示轉(zhuǎn)速。遮光片5采用鋁合金材料，厚度為0.5mm。進光孔與安裝孔的數(shù)量為4個，通光孔的數(shù)量為16個；當遮光片直徑為106mm、通光孔孔徑為1mm，通光孔中心距遮光片中心50mm時，本實用新型滿足曝光時間6.4us_12.8us可調(diào)。相比較于超高速碰撞閃光持續(xù)時間lOOus，足以滿足測量需求。
[0028]綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于碰撞閃光測量的旋轉(zhuǎn)式快門，它包括:電機(I)、光纖探頭(2)，外圍設備為光譜儀(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)端面上均布的設置有安裝鏡片的進光孔，在其另一側(cè)端面上設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光孔的位置 相對； 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)的頭部設有導光管;所述導光管的通光孔徑與所述通光孔的孔徑相同； 所述電機(I)安裝在固定架上，所述遮光片(5)安裝在所述電機(I)的轉(zhuǎn)子上，所述柱狀圓筒(4)套結(jié)在所述電機(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量的旋轉(zhuǎn)式快門，其特征在于:所述電機(I)選用直流電機，通過控制電壓轉(zhuǎn)速500-1000r/s可調(diào)，所述電機(I)連接至顯示電路，通過標定可直接顯示轉(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量的旋轉(zhuǎn)式快門，其特征在于:所述進光孔與所述安裝孔的數(shù)量為4個，所述通光孔的數(shù)量為16個。
【文檔編號】G01N21/01GK205656116SQ201620448841
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月17日 公開號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
【申請人】北京理工大學