Теневое телевизионное устройство дляиССлЕдОВАНия пРОСТРАНСТВЕННО-BPEMEH-НОй диНАМиКи ОпТичЕСКиХ НЕОдНОРОдНОС-ТЕй B пРОзРАчНыХ СРЕдАХ Советский патент 1981 года по МПК G02B27/30 

54 ) ТЕНЕВОЕ ТЕЛЕВИЗИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВРЕМЕННОЙ ДИНАМИ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ Изобретение относится к области технической физики, в частности к оп тическому приборостроению, и может быть использовано при изучении прост ранственно-временной динамики оптических неоднорюдностей в прозрачных средах в аэро- и гидродинамических исследованиях. Известны оптические устройства дл исследования неоднородностей в прозрачных средах, основанные на теневых методах визуализации оптических неоднородностей и измерении их показателей преломления, содержащие осветительные и приемные блоки с визуализирующей диафрагмой l. Из известных устройств такого типа наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является автоколлимационный телевизионный теневой прибор визуализации оптических неоднородностей, содержащий теневой прибор визуализации и те левизионную систему со светопреобразователем и видеоконтрольным устройством 2. В тех случаях, когда необходимо изучение объектов, поперечные размеры которых составляют величину порядка метра,, использование указанно Е УСТРОЙСТВО СТРАНСТВЕННОПТИЧЕСКИХОЗРАЧНЫХ СРЕДАХ го прибора нецелесообразно, так как увеличение диаметра головного объектива до такого размера приводит к увеличению его фокусного расстояния до величины порядка десятка метров. Целью изобретения является увеличение размеров просмотрового объема устройства при сохранении чувствительности и его продольных габаритов. Это достигается тем, что теневое телевизионное устройство для исследования пространственно-временной динамики оптических неоднородностей в прозрачных средах, содержащее теневой прибор визуализации оптических неоднородноетеи, телевизионную систему со светопреобразователем и видеоконтрольным устройством, снабжено дополнительньми теневьм и приборами оптических неоднородностей, установленными последовательно на одном основании, между ними и светопреобразователем размещается оптическая система сопряжения изображений, а между светопреобразователем и видеоконтрольньм устройством устанавливается устройство реверсивной записи телевизионного сигнала, обеспечивающее формирование многострочной панорамы изучаемого объекта, светопреобразователь, выполненный с однострочной разверткой изображения, линия разверткикоторой оптически сопряжена с линией, проходящей через поперечные сечения всех просмотровых объемов. В качестве оптической системы сопряжения изображения может быть использована система, выполненная из последовательно расположенных волоко ного коллектора и объектива. На чертеже изображена.принципиальная схема одного из вариантов выполнения предложенного устройства. Устройство содержит несколько автоколлимационных теневых приборов 1расположенных на одном основании в одну линию, оптическую систему 5, ус тановленную за приборами.визуализаци и сопрягающую плоскость изображений оптических неоднородностей, создаваемых приборами визуализации, с плоскостью фотокатода светопреобразователя 6, устройство 7 реверсивной записи телевизионного сигнала, видеоконтрольное устройство 8. Оптическая система 5 может состоять из волоконного регулярного коллектора 9 и проекционного объектива 10. Каждый из автоколлимационных тене вых приборов 1-4 формирует изображение оптических неоднородностей, нахо дящихся в просмотровом объеме среды в зоне действия соответствующего при бора. С плоскостью изображений совмещаются входные торцы гибких волоконных регулярных жгутов коллектора 9, выходные торцы регулярных жгутов, предназначенных для передачи изображения, соединены параллельно в один блок, следовательно на выходн торце такого регулярного волоконного коллектора 9 будет сформировано изображение йеоднородностей, расположен ных во всем просмотровом объеме. С помощью проекционного объектива 10 изображение неоднородностей проектируется на фотокатод светопреобразова теля б, выполненного с однострочной разверткой изображения, при этом лин развертки изображения оптически сопряжена с линией, проходящей чере поперечные сечения всех просмотровых объемов. Сигналы со светопреобразователя 6 воспринимаются устрюйством реверсивной записи телевизионного сигнала, которое обеспечивает форми рование многострочной панорамы изучаемого объекта за последователь ной записи и запоминания отдельных строк изображения оптических неодно родностей, формируемых светопреобра зователем. Сформированный кадр, характеризующий пространственно-временную динамику оптических неоднородностей, находящися в изучаемой среде (которая либо изменяет свою структуру с течением времени, либо меняет свое положение относительно входного зрачка описываемого устройства) , воспроизводится на экране видеоконтрольного устройства 8. За время существования кадра на экране видеоконтрольного устройства идет про.цесс формирования следующего кадра IB устройстве реверсивной записи телевизионного сигнала. Использование в приборах визуализации непрерывных источников Излучения позволяет производить запись строк HenpejsJBHO и этим снизить до минимума потери информации о поле оптических неоднородностей среды, проходящей через просмотровый объем. Применение в теневом телевизионном устройстве нескольких приборов визуализации достаточно малых габаритов обусла:вливает и малые габариты всего устройства, что особенно важно при использовании устройства во внелабораторных условиях, когда жестки требования как к самим габаритам, так и к необходимости ( для сохранения необходимой чувствительности) уменьшения влияния дестабилизирующих факторов, например вибраций или флуктуации плотности воздушной среды внутри устройства; при гидродинамических исследованиях малые габариты устройства позволяют увеличить максимальную глубину, на которой оно может работать. Размещение приборов визуализации на едином основании в одну линию и использование светопреобразователя с однострочной разйерткой изображения, линия которой оптически сопряжена с линией, проходящей через поперечные сечения всех просмотровых объемов, позволяет снизить потери в информации от изучаемых неоднородностей, а при использовании непрерывного источника излучения в приборах визуализации осуществлять изучение неоднородностей, меняющих свое положение относительно входного зрачка устройств в пространстве с поперечным размером порядка метра, практически без потерь в информации. Формула изобретения 1. Теневое телевизионное устройство для исследования пространственно-временной динамики оптических неоднородностей в прозрачных средах, содержащее теневой прибор визуализации оптических неоднородностей, телевизионную систему со светопреобразователем и видеоконтрольным устройством, отличающееся тем, что, с целью увеличения размеров просмотрового объема при сохранении чувствительности и продольных габаритов, оно .снабжено дополнительными теневыми приборами визуализации оптических неоднородностей, установленными на одном основании, и оптической системой

сопряжения изображений, расположенной между теневыми приборами и светопрвобразователем, а перед видеоконтрольным устройством размещен блок реверсивной записи телевизионного сигнала, рри этом светопреобразователь выполнен с однострочной разверткой изображения, линия развертки которой оптически Сопряжена с линией, проходящей через поперечные сечения просмотровых объемов.

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптическая

система,сопряжения изображений выполнена из последовательно расположенных волоконного коллектора и проекционного объектива.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 505943, кл. GOI N 21/46, 1974.

2.Красовский Э. И. и др. Порог чувствительности автоколлимационного телевизионного теневого прибора.-ОМП 1974, ( 9, с. 32 (прототип).

-// ,

т

Ь