专利名称:提高金属箔快开快门速度的方法
金属箔快开快门是转镜式高速摄影机中的一个重要部件，本发明是关于采用外加磁场来提高金属箔快开快门速度的方法。
在转镜式高速摄影机中，由于记录胶片是固定不动的，全记录时间较短，在许多使用条件下需要快开快门与被摄过程同步，在被摄过程开始前瞬间，快开快门迅速开启，这样可以有效地防止记录胶片提前曝光。提高快门的开门速度对增加摄影机摄影频率和有效记录时间有着重要作用。已有的快门装置(美国专利US3，282，187，1966年11月1日)采用金属箔作快开快门，它是利用两平行导体中通以反向电流时互相推斥，通以同向电流时互相吸引的电磁原理做成。这种快开快门的开门孔径可以做得较大，易于控制，通光比高[1∶0]，最高的开门速度为每微秒0.59毫米。但这种快门的工作电压较高，一般都在7千伏以上，开门时往往伴有较强的闪光，会使底片部分感光。另外，开门时有部分金属箔粉碎飞溅，污染光学镜头及高压输电线，使其无法使用。该专利还给出了在每张箔外侧加装一金属条的结构。导条的存在，增加了它对同侧金属箔的吸引力，但它与同侧箔分流，减小箔间的斥力，在开门时虽不易产生闪光和箔的粉碎，实际上使快开快门的速度下降，国内已经应用了这种装有导条的金属箔快门，开门速度只在每微秒0.12～0.21毫米之间。漂移较大。另一种快开快门(美国专利3，400，674，1968年9月)，是利用具有磁致伸缩特性的材料制成，这种快门的开门孔径很小，它的最大开启尺寸为2密耳，即0.05毫米，这样的尺寸仅适用于某些狭缝摄影机，应用范围不如金属箔快开快门广泛。
本发明的目的在于提出一种能够提高金属箔快开快门速度的方法，使快门具有工作电压低于5千伏，开门速度可达每微秒0.7毫米，开门时间稳定，开门时无闪光和箔的粉碎现象等优点。
本发明的特征在于，使金属箔快开快门置于外加磁场中，金属箔表面与磁力线垂直，磁场的极性布置应使得箔中通过电流时，箔受到的作用力指向外侧。这样，当箔中流过脉冲大电流时，箔受到的作用力中又增加了磁场对通电导体的作用力，箔向外收缩的速度更快，提高了金属箔快开快门的开门速度。
本发明的特征在于上述的外加磁场是通过采用两个电感线圈来产生的。将金属箔快开快门置于两线圈之间，箔垂直于两线圈的轴线。电路上，将两线圈和线圈之间的金属箔串联后接到开门控制电路中。当已储能的高压脉冲电容通过火花隙开关向快门装置放电时，箔中通过脉冲大电流，线圈产生脉冲强磁场，快门迅速开启，此种金属箔快开快门的特点是控制电压稍低(不大于5千伏)，开门速度快(达到每微秒0.7毫米)，开门时间稳定，开门时无闪光和箔的粉碎现象。此种金属箔快开快门除了在高速摄影机中使用外，还能用于其它需要快速开通光路的设备中。
图一用外加磁场来提高金属箔快开快门速度的实用结构示意图。
图二加装导条的金属箔快门结构。
图一系采用外加磁场来提高金属箔快开快门速度的实用结构示意图。图二为该装置中使用的带有导条的金属箔快门。在图一中，1和3为绕在绝缘骨架上的电感线圈。两线圈相距约5毫米，2为图二中所示的金属箔快开快门，将其置于两线圈之间，线圈在电路连接上应使两线圈产生的磁场方向相同。线圈中产生的磁场，金属箔快门在箔间的斥力，导条与箔的吸力及磁场对箔中电流的作用力的共同作用下迅速开启。
实施例一在转镜高速摄影机中，采用本发明提出的一种带有外加电场的金属箔快开快门，开门孔径为12×24毫米2(开启方向为12毫米)。在每秒200万幅的拍摄频率下拍摄微秒级雷管的起爆过程，快门控制电压为4.5千伏，快门的开启和雷管的起爆之间的时间同步准确，开启时间为17微秒(即每微秒0.7毫米)，有效记录时间为38微秒。
实施例二采用普通135照相机对随机快速运动目标作单次摄影时，用本发明提出的外加磁场的金属箔快门作快开快门，爆炸快门作快关快门。快开快门控制电压4.5千伏，快门的开启与被摄目标进入相机视场能准确同步。曝光时间与予定时间吻合。
权利要求
1.一种提高金属箔快开快门速度的方法，其特征在于使金属箔快门置于外加磁场中，金属箔表面与磁力线垂直，磁场的极性布置应使得箔中通过电流时，箔受到的作用力指向外侧。
2.根据权利要求
1所述的外加磁场，其特征在于采用两个线圈，通以脉冲大电流来产生脉冲强磁场，金属箔快门置于两线圈之间，箔面垂直于线圈轴线。线圈和快门串联于控制电路中。
专利摘要
提出了一种用外加磁场来提高金属箔快开快门速度的方法。采用两个线圈通以脉冲大电流来产生外加磁场，将金属箔快门放置于两线圈中间。这种实用结构的工作电压不大于5千伏，快门的开门速度可从每微秒0.12～0.21毫米提高到每微秒0.7毫米，且开门时间稳定。
文档编号G02F1/01GK87100881SQ87100881
公开日1988年1月6日 申请日期1987年1月16日
发明者张伯珩 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan