[go: up one dir, main page]

RU2784408C1 - Method for silhouette video recording of a fast process and apparatus for creating a luminous zone - Google Patents

Method for silhouette video recording of a fast process and apparatus for creating a luminous zone Download PDF

Info

Publication number
RU2784408C1
RU2784408C1 RU2022102548A RU2022102548A RU2784408C1 RU 2784408 C1 RU2784408 C1 RU 2784408C1 RU 2022102548 A RU2022102548 A RU 2022102548A RU 2022102548 A RU2022102548 A RU 2022102548A RU 2784408 C1 RU2784408 C1 RU 2784408C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
light source
pulsed light
creating
mixture
Prior art date
Application number
RU2022102548A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Герасимов
Алексей Викторович Зубанков
Владимир Сергеевич Роженцов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Application granted granted Critical
Publication of RU2784408C1 publication Critical patent/RU2784408C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to technical physics, namely, to the field of silhouette recording of a fast process. The method includes the stages of initiating a chemical transformation in a charge of a pulsed light source containing a photography mixture, installed on the side of a diffusion-scattering screen opposite to the fast process; creating a luminous zone, and performing high-speed video recording of the fast process against the background of the screen. Combustion is initiated in the charge by a low-voltage electric igniter in a pulsed light source containing a powder charge placed with the photography mixture in a closed volume, with a delay for a time determined by the actuation time of the electric igniter and the buildup time of the radiation front relative to the time of the beginning of the recording process. Apparatus for creating a luminous zone for silhouette video recording of a fast process comprises an initiation apparatus linked with the pulsed light source including a photography mixture placed over the charge; comprises a synchronisation apparatus, the input whereof is linked with the recorded process launch apparatus and the output is with the low-voltage initiation apparatus linked with the electric charge igniter of the pulsed light source made in the form of a powder charge and a photography mixture placed in a single cup-shaped body, the open end whereof on the side of the photography mixture is closed with a diaphragm.
EFFECT: improved lighting parameters due to the use of a low-voltage initiation apparatus and apparatus for creating a luminous zone.
2 cl, 3 dwg

Description

Группа изобретений относится к технической физике, а именно - к области силуэтной регистрации быстропротекающего процесса на базе устройств инициирования энергетического состава, зажигающего и разбрасывающего фотосмесь; созданию на их основе импульсных источников света, и может быть использовано при исследованиях в обращенной постановке, например, соударения объектов испытания с различными преградами.SUBSTANCE: group of inventions relates to technical physics, namely to the field of silhouette registration of a fast-flowing process based on devices for initiating an energy composition that ignites and scatters a photo mixture; creation of pulsed light sources on their basis, and can be used in studies in inverted formulation, for example, collisions of test objects with various obstacles.

Известен способ получения световых импульсов для скоростной силуэтной киносъемки и устройство для создания светящейся зоны (СИ. Герасимов. Ю.И. Файков. С.А. Холин Кумулятивные источники света. Сэров. 2014), включающий инициирование электродетонатора высоковольтной подрывной установкой одновременно с запуском процесса регистрации (например, инициированием детонации заряда для метания преграды навстречу объекту испытания в обращенной постановке). Электродетонатор инициирует химическое превращение - детонацию в открытом заряде бризантного взрывчатого вещества (ВВ) импульсного источника света, содержащего объем фотоосветительного состава (фотосмеси), размещенного над зарядом, зажигаемого и разбрасываемого продуктами детонации. Источник света устанавливают с одной стороны диффузионно-рассеивающего экрана, светящуюся зону создаю! с другой стороны экрана. Скоростную видеорегистрацию быстропротекающего процесса ведут скоростной камерой через зеркало (во избежание поражения камеры осколками) на фоне диффузно-расссивающсго экрана с установленной масштабно-координатной линейкой (для проведения последующих измерений). Запуск взрывной подсветки осуществляют одновременно с инициированием ВВ, продукты детонации которого разгоняют преграду-ударник. Данные способ и устройство выбраны в качестве прототипа.A known method of obtaining light pulses for high-speed silhouette filming and a device for creating a luminous zone (SI. Gerasimov. Yu.I. Faykov. S.A. Kholin Cumulative light sources. Serov. 2014), including the initiation of an electric detonator by a high-voltage explosive installation simultaneously with the start of the process registration (for example, by initiating the detonation of a charge for throwing an obstacle towards the test object in an inverted setting). The electric detonator initiates a chemical transformation - detonation in an open charge of a high explosive (HE) of a pulsed light source containing a volume of a photo-illuminating composition (photo mixture) placed above the charge, ignited and scattered by detonation products. The light source is installed on one side of the diffusion-scattering screen, I create a luminous zone! on the other side of the screen. High-speed video recording of a fast-flowing process is carried out with a high-speed camera through a mirror (to avoid hitting the camera with fragments) against the background of a diffusely scattering screen with a scale-coordinate ruler installed (for subsequent measurements). The explosive illumination is started simultaneously with the initiation of the explosive, the detonation products of which accelerate the striker-barrier. These method and device are selected as a prototype.

Недостатками указанных способа силуэтной киносъемки и устройства для создания светящейся зоны является то. что получаемые световые импульсы имеют относительно резкое нарастание фронта за счет высокой начальной скорости разлета продуктов детонации. Подсветку осуществляют за протяженным диффузно-рассеивающим экраном, на ярком фоне которого производят силуэтную киносъемку, что приводит к необходимости установки нескольких импульсных источников света в различных точках относительно экрана для создания равномерной светящейся зоны. Это значительно повышает стоимость подсветки? вместе с тем наличие электродетонатора и вторичного ВВ даже в случае одного используемого источника приводит к высокой стоимости способа. Наличие высоковольтной подрывной установки приводит к наведению помех в используемых средствах бесконтактной измерительной аппаратуры, а сильная ударная волна в воздухе, генерируемая при детонации бризантного ВВ в составе источников света, делает практически невозможным применение датчиков давления, размещаемых на безопасном расстоянии от соударяющихся тел для хронографирования последовательных фаз процессов, сопровождающих изучаемое взаимодействие.The disadvantages of the specified method of silhouette filming and devices for creating a luminous zone is that. that the resulting light pulses have a relatively sharp rise in the front due to the high initial velocity of expansion of the detonation products. Illumination is carried out behind an extended diffuse-scattering screen, on a bright background of which silhouette filming is performed, which leads to the need to install several pulsed light sources at different points relative to the screen to create a uniform luminous zone. Does this significantly increase the cost of backlighting? at the same time, the presence of an electric detonator and a secondary explosive, even in the case of a single source used, leads to a high cost of the method. The presence of a high-voltage explosive installation leads to interference in the used means of non-contact measuring equipment, and a strong shock wave in the air generated during the detonation of a blasting explosive as part of light sources makes it practically impossible to use pressure sensors placed at a safe distance from the colliding bodies for chronographing successive phases processes accompanying the studied interaction.

Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая группа изобретений, заключается в улучшении достигаемых светотехнических параметров (сила света, длительность импульса) при существенном удешевлении способа видеорегистрации и устройства для создания светящейся зоны.The technical problem to be solved by the claimed group of inventions is to improve the achieved lighting parameters (light intensity, pulse duration) with a significant reduction in the cost of the video recording method and the device for creating a luminous zone.

Технический результат достигается за счет того, что в заявляемом способе силуэтной видеорегистрации быстропротекающего процесса, включающем инициирование химического превращения в заряде содержащего фотосмесь импульсного источника света, установленного со стороны диффузионно-рассеивающего экрана, противоположной быстропротекающему процессу, создание светящейся зоны, скоростную видеорегистрацию быстропротекающего процесса на фоне экрана, в отличие от прототипа, производят инициирование горения в заряде низковольтным электровоспламенителем в импульсном источнике света, содержащем пороховой заряд, размещенный с фотосмесью в замкнутом объеме, с задержкой относительно начала процесса регистрации на время, определяемое временем срабатывания электровоспламенителя и временем нарастания фронта излучения.The technical result is achieved due to the fact that in the claimed method of silhouette video recording of a fast process, including the initiation of a chemical transformation in a charge containing a photomixture of a pulsed light source installed on the side of the diffusion-scattering screen opposite to the fast process, the creation of a luminous zone, high-speed video recording of a fast process against the background screen, in contrast to the prototype, combustion is initiated in the charge by a low-voltage electric igniter in a pulsed light source containing a powder charge placed with a photo mixture in a closed volume, with a delay relative to the start of the registration process by a time determined by the response time of the electric igniter and the rise time of the radiation front.

Технический результат достигается также за счет того, что в заявляемом устройстве для создания светящейся зоны для силуэтной видеорегистрации быстропротекающего процесса, содержащем устройство инициирования, соединенное с импульсным источником света, включающим размещенную над зарядом фотосмесь, в отличие от прототипа, содержится устройство синхронизации, вход которого соединен с устройством запуска регистрируемого процесса, а выход - с низковольтным устройством инициирования, соединенным с электровоспламенителем порохового заряда импульсного источника света, выполненного в виде порохового заряда и фотосмеси, размещенных в одном корпусе в форме стакана, открытый торец которого со стороны фотосмеси закрыт диафрагмой.The technical result is also achieved due to the fact that in the claimed device for creating a luminous zone for silhouette video recording of a fast process, containing an initiation device connected to a pulsed light source, including a photographic mixture placed above the charge, unlike the prototype, contains a synchronization device, the input of which is connected with a device for starting the registered process, and the output - with a low-voltage initiating device connected to an electric igniter of a powder charge of a pulsed light source, made in the form of a powder charge and a photomixture, placed in one case in the form of a glass, the open end of which is closed by a diaphragm on the side of the photomixture.

В результате использования всей совокупности признаков заявляемых способа и устройства горение пороха и зажигание фотосмеси осуществляется в закрытом корпусе. При превышении порогового значения давления происходит разрыв диафрагмы и истечение горящих частиц фотосмеси в окружающее пространство.As a result of using the entire set of features of the proposed method and device, the combustion of gunpowder and the ignition of the photo mixture is carried out in a closed housing. When the threshold pressure value is exceeded, the diaphragm ruptures and the burning particles of the photomixture flow into the surrounding space.

Синхронизация регистрируемого процесса с работой подсветки осуществляется с помощью блока задержки.Synchronization of the registered process with the operation of the backlight is carried out using a delay block.

Инициирование порохового заряда осуществляют до запуска основного изучаемого процесса при помощи низковольтной установки. При этом отсутствуют электромагнитные помехи и не генерируются сильные ударные волны в воздухе. Параметры низковольтной установки (ток, напряжение) определяют время задержки срабатывания электровоспламенителя. После достижения пиковой силы света, которая превышает значение при тех же массах заряда (энергетического состава) и массы фотосмеси, что и в случае прототипа, сохраняется длительная «полка» светового импульса, перекрывающая но протяженности общее время от срабатывания метательной установки (баллистической или взрывной) и процессы взаимодействия ударника с объектом исследования.The initiation of the powder charge is carried out before starting the main process under study using a low-voltage installation. At the same time, there is no electromagnetic interference and no strong shock waves are generated in the air. The parameters of the low-voltage installation (current, voltage) determine the delay time for the operation of the electric igniter. After reaching the peak luminous intensity, which exceeds the value for the same masses of charge (energy composition) and the mass of the photomixture as in the case of the prototype, a long “shelf” of the light pulse is stored, overlapping but the length of the total time from the operation of the throwing installation (ballistic or explosive) and processes of interaction of the striker with the object of study.

Изобретения поясняются фигурами.The inventions are illustrated by figures.

На фиг. 1 изображено устройство для создания светящейся зоны для силуэтной видеорегистрации быстропротекающею процесса. На фиг. 2 приведены график облученности, создаваемой устройством для создания светящейся зоны для силуэтной видеорегистрации - прототипом с массой ВВ 28 г и массой фотосмеси 12 г и характерные значения амплитуды и длительности фаз. На фнг. 3 приведены соответствующие значения амплитуды и длительности фаз для заявляемого устройства для создания светящейся зоны для силуэтной видеорегистрации быстропротекающего процесса (масса пороха 20 г, масса фотосмеси 12 г, диафрагма 80 мкм А1), полученные при тех же расстояниях с помощью того же фотоприемника.In FIG. 1 shows a device for creating a luminous zone for silhouette video recording of a fast-flowing process. In FIG. Figure 2 shows a graph of the irradiance created by a device for creating a luminous zone for silhouette video recording - a prototype with an explosive mass of 28 g and a photographic mixture mass of 12 g, and characteristic values of the amplitude and duration of the phases. On fng. Figure 3 shows the corresponding values of the amplitude and duration of the phases for the proposed device for creating a luminous zone for silhouette video recording of a fast process (gunpowder mass 20 g, photographic mixture mass 12 g, aperture 80 μm A1), obtained at the same distances using the same photodetector.

Устройство для создания светящейся зоны для силуэтной видеорегистрации быстропротекающего процесса содержит устройство инициирования 9. соединенное с импульсным источником света.The device for creating a luminous zone for silhouette video recording of a fast-flowing process contains an initiation device 9 connected to a pulsed light source.

Импульсный источник света состоит из корпуса 6, в нижней части которого устанавливается электровоспламенитель 8. На дно корпуса 6 засыпается порох 7, а над ним в картонном картузе 4. 5 размещают металлическую фотосмесь 3. Корпус 6 закрывается крышкой 2, в которой имеется разрывная диафрагма 1.The pulsed light source consists of a housing 6, in the lower part of which an electric igniter 8 is installed. Powder 7 is poured onto the bottom of the housing 6, and a metal photographic mixture 3 is placed above it in a cardboard cap 4. 5. The housing 6 is closed with a lid 2, in which there is a bursting diaphragm 1 .

Вход устройства синхронизации 10 соединен с устройством запуска регистрируемого процесса (на фиг. не показано), а выход - с низковольтным устройством инициирования 9, соединенным с электровоспламенителем 8 заряда импульсного источника света. Параметры низковольтного устройства инициирования 9 (ток, напряжение) определяют время задержки срабатывания электровоспламенителя 8 импульсного источника света, установленного с одной стороны диффузионно-рассеивающего экрана.The input of the synchronization device 10 is connected to a device for starting the process being recorded (not shown in the figure), and the output is connected to a low-voltage initiator 9 connected to an electric igniter 8 for charging a pulsed light source. The parameters of the low-voltage initiator 9 (current, voltage) determine the delay time for the operation of the electric igniter 8 of a pulsed light source installed on one side of the diffusion-scattering screen.

Заявляемый способ силуэтной видеорегистрации быстропротекающего процесса осуществляется при работе заявляемого устройства для создания светящейся зоны следующим образом.The inventive method of silhouette video recording of a fast process is carried out during the operation of the inventive device to create a luminous zone as follows.

Импульсный источник света устанавливают со стороны диффузионно-рассеивающего экрана, противоположной быстропротекающему процессу, (на фиг. не показано).A pulsed light source is installed on the side of the diffusion-scattering screen opposite to the fast-flowing process (not shown in the figure).

Инициирование горения пороха 7 осуществляют с задержкой относительно начала процесса регистрации (например, инициирования детонации заряда для метания преграды навстречу объекту испытания в обращенной постановке) на время, определяемое временем срабатывания элетровоспламенителя 8 и временем нарастания фронта излучения.The initiation of the combustion of gunpowder 7 is carried out with a delay relative to the start of the registration process (for example, initiation of the detonation of a charge for throwing an obstacle towards the test object in an inverted setting) for a time determined by the response time of the electric igniter 8 and the rise time of the radiation front.

При задействовании электровоспламенителя 8 от низковольтного устройства инициирования 9 через устройство синхронизации 10 зажигается порох 7 и продукты горения пороха, разрушая картонный картуз 4, 5. смешиваются с фотосмесью 3. Процесс горения пороха сопровождается ростом давления в корпусе 6 и при достижении определенной величины давления происходит разрыв диафрагмы 1. При разрыве диафрагмы 1 смешанные друг с другом высокотемпературные продукты взаимодействия пороха 7 и фотосмеси 3 истекают из корпуса 6 в окружающее пространство, создавая светящееся облако с площадью проекции более 1 м2, создается светящаяся зона. Производят скоростную силуэтную видеорегистрацию быстропротекающего процесса на фоне подсвеченного экрана.When the electric igniter 8 is activated from the low-voltage initiation device 9 through the synchronization device 10, gunpowder 7 and the combustion products of gunpowder are ignited, destroying the cardboard cap 4, 5. They are mixed with photographic mixture 3. The process of burning gunpowder is accompanied by an increase in pressure in the housing 6 and when a certain pressure value is reached, a rupture occurs diaphragm 1. When diaphragm 1 breaks, high-temperature products of the interaction of gunpowder 7 and photo mixture 3 mixed with each other flow out of housing 6 into the surrounding space, creating a luminous cloud with a projection area of more than 1 m 2 , a luminous zone is created. High-speed silhouette video recording of a fast-flowing process is performed against the background of a backlit screen.

После достижения пиковой силы света, которая превышает значение при тех же массах заряда (энергетического состава) и массы фотосмеси, что и в прототипе, сохраняется длительная «полка» светового импульса, перекрывающая по протяженности общее время от срабатывания метательной установки (баллистической или взрывной) и процессы взаимодействия ударника с объектом исследования.After reaching the peak luminous intensity, which exceeds the value for the same masses of charge (energy composition) and the mass of the photomixture as in the prototype, a long “shelf” of the light pulse is stored, overlapping in length the total time from the operation of the throwing installation (ballistic or explosive) and processes of interaction between the striker and the object of study.

Таким образом, при использовании заявляемых способа и устройства улучшаются достигаемые светотехнические параметры (сила света, длительность импульса) при существенном удешевлении способа силуэтной видеорегистрации за счет использования низковольтного устройства инициирования и устройства для создания светящейся зоны.Thus, when using the proposed method and device, the achieved lighting parameters (light intensity, pulse duration) are improved with a significant reduction in the cost of the silhouette video recording method due to the use of a low-voltage initiation device and a device for creating a luminous zone.

Claims (2)

1. Способ силуэтной видеорегистрации быстропротекающего процесса, включающий инициирование химического превращения в заряде содержащего фотосмесь импульсного источника света, установленного со стороны диффузионно-рассеивающего экрана, противоположной быстропротекающему процессу, создание светящейся зоны, скоростную видеорегистрацию быстропротекающего процесса на фоне экрана, отличающийся тем, что производят инициирование горения в заряде низковольтным электровоспламенителем в импульсном источнике света, содержащем пороховой заряд, размещенный с фотосмесью в замкнутом объеме, с задержкой относительно начала процесса регистрации на время, определяемое временем срабатывания электровоспламенителя и временем нарастания фронта излучения.1. A method for silhouette video recording of a fast process, including initiating a chemical transformation in a charge containing a photomixture of a pulsed light source installed on the side of a diffusion-scattering screen opposite to the fast process, creating a luminous zone, high-speed video recording of a fast process against the background of the screen, characterized in that initiation is performed burning in a charge with a low-voltage electric igniter in a pulsed light source containing a powder charge placed with a photo mixture in a closed volume, with a delay relative to the start of the registration process by a time determined by the response time of the electric igniter and the rise time of the radiation front. 2. Устройство для создания светящейся зоны для силуэтной видеорегистрации быстропротекающего процесса, содержащее устройство инициирования, соединенное с импульсным источником света, включающим размещенную над зарядом фотосмесь, отличающееся тем, что содержит устройство синхронизации, вход которого соединен с устройством запуска регистрируемого процесса, а выход - с низковольтным устройством инициирования, соединенным с электровоспламенителем заряда импульсного источника света, выполненного в виде порохового заряда и фотосмеси, размещенных в одном корпусе в форме стакана, открытый торец которого со стороны фотосмеси закрыт диафрагмой.2. A device for creating a luminous zone for silhouette video recording of a fast-flowing process, containing an initiating device connected to a pulsed light source, including a photographic mixture placed above the charge, characterized in that it contains a synchronization device, the input of which is connected to the device for starting the recorded process, and the output is connected to a low-voltage initiating device connected to an electric igniter of a charge of a pulsed light source, made in the form of a powder charge and a photomixture, placed in one case in the form of a glass, the open end of which is closed by a diaphragm on the side of the photomixture.
RU2022102548A 2022-02-02 Method for silhouette video recording of a fast process and apparatus for creating a luminous zone RU2784408C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2784408C1 true RU2784408C1 (en) 2022-11-24

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1232074A1 (en) * 1984-07-27 1987-11-15 Предприятие П/Я В-8584 Device for photorecording of transient processes
SU1589251A1 (en) * 1988-10-17 1990-08-30 Московский Инженерно-Физический Институт Method of photorecording quick-runnina processes
RU76165U1 (en) * 2008-03-25 2008-09-10 Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии OPTICAL REGISTRATION SYSTEM FOR QUICK PROCESSING

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1232074A1 (en) * 1984-07-27 1987-11-15 Предприятие П/Я В-8584 Device for photorecording of transient processes
SU1589251A1 (en) * 1988-10-17 1990-08-30 Московский Инженерно-Физический Институт Method of photorecording quick-runnina processes
RU76165U1 (en) * 2008-03-25 2008-09-10 Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии OPTICAL REGISTRATION SYSTEM FOR QUICK PROCESSING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1521291A3 (en) Detonator without primary explosive
DK257885D0 (en) EQUIPMENT FOR CREATING A PSEUDO TARGET SKY, NAMELY AN INFRARED SKY
US6253680B1 (en) Diversionary device
Efimov et al. Aluminum micro-particles combustion ignited by underwater electrical wire explosion
US3645208A (en) Fuzeless target practice cartridge
RU2784408C1 (en) Method for silhouette video recording of a fast process and apparatus for creating a luminous zone
Lee et al. A view on the functioning mechanism of EBW detonators-part 2: bridgewire output
Bazhenova et al. Gas ignition behind the shock wave
Gerasimov et al. Optical initiation of polymer containing formulations of azole metal complexes
Wood Optical and physical effects of high explosives
US3159103A (en) Detonator to igniter adapter for initiating propellant mixes
US2981190A (en) Bomb fuze
Payman et al. Explosion waves and shock waves Part II—The shock wave and explosion products sent out by blasting detonators
RU2606897C1 (en) Method of determining projectile incendiary and device for its implementation
RU2737094C1 (en) Initiating device with delay of actuation
RU2351877C2 (en) Method and device for combined protection of small-sized objects
RU2715426C1 (en) Smoke generator
RU194597U1 (en) Ignition initiator
RU2706671C1 (en) Universal camouflage screen generator
RU2152665C1 (en) Method for production of light pulse and pulse light source
RU2597886C1 (en) Pulsed light source
Khrapovskii et al. Transition of Convective Combustion into Low-Velocity Detonation in a Low Porous Stochiometric Mixture of Ammonium Perchlorate with Polymethyl Methacrylate in a Device with Mass Ejection
RU2492409C1 (en) Cartridge of sound and light action for tubeless weapon
Kennedy Spark and Laser Ignition
RU2154793C1 (en) Accelerating device