Yüksek hızlı fotoğrafçılık için lazerin flaş kaynağı olarak kullanılmasında ne gibi sorunlar olabilir?

Yüksek hızlı bir olay (300 m / s'de iki silindirik nesnenin çarpışması) için bir dizi fotoğrafın fotoğrafını çekmekle ilgileniyorum.

Yüksek hızlı kamera, çizgi kamera veya benzer bir şey için kaynakım olmadığından, olayı 'yakalamak' için dört iğne deliği kamera oluşturmak ve yönlü hızlı (örneğin 100ns) flaş kullanmak istiyorum. Olay gerekliliklerinden biri, tüm aparatların vakum altında olmasıdır, bu nedenle geleneksel tekniklerin kullanılması oldukça risklidir. Öte yandan, bu kurulumda (nispeten ucuz) yeşil lazeri ve lazer ışını geometrisini değiştirmek için gerekli tüm optikleri kullanabilirim. Lazeri fotoğrafçılık için hassas bir flaş kaynağı olarak kullanmanın herhangi bir örneği var mı? Bu tür bir kurulumla ilgili herhangi bir iç problem var mı?

Lazeri fotoğrafçılık için hassas bir flaş kaynağı olarak kullanmanın herhangi bir örneği var mı?

Evet. Lazer ışık kaynakları, birkaç femtosaniyeye kadar bir süre boyunca "flaş" olarak kullanılır. Bununla birlikte, kurulum fotoğraf için bir flaş kaynağı olarak adlandıracağım bir şey değil , ne de tipik bir hobi bankında kolayca, ne de ucuz bir şekilde birleştirilemez. Thorlabs, örneğin hazır femtosecond lazer kaynağı sunuyor.

Bu tür bir kurulumla ilgili herhangi bir iç problem var mı?

• lazerin kendisi tarafından üretilen benek (Chris H tarafından yapılan bir yorumda da belirtilmiştir), şöyle görünür ve nesnenizin grenli bir görünümünü üretir:

Benek, "despeckler" (lazer ışınının önünde titreşen ve benekleri hafifleten bir cihaz) kullanılarak azaltılabilir.

• aradığınız ışığın kısa flaşını üretmek için lazerin kontrol edilmesi ve tetiklenmesi; bir lazer diyot bazı yönlerden bir LED'e benzer, ancak ESD'ye çok daha duyarlıdır ve kısa bir süre için bile aşırı derecede sürülemez (birçok LED, ömrünü kısaltır). Nesneleriniz ses hızına yakın olan 300m / s'de uçar, bu görüntüleme sisteminizin büyütme oranına, dolayısıyla 100ns flaş sürenize bağlı olarak çok hızlı olabilir. Bunun için gerekli olan elektronik sistemlere girmek fotoğraf SE kapsamının dışına çıkabilir.
• en azından nesnenize eşit büyüklükte bir ışık demeti üretmek. Bunun için bir ışın genişleticiye ihtiyacınız olacak , Newport'tan bu belge nasıl bir tane yapılacağını gösterir, ayrıca edmund optik veya thorlabs'tan da bir tane satın alabilirsiniz .

maalesef sorunuz çok kesin değil. Diyelim ki zaman ve mekanda fotoğrafını çekmek istediğiniz bir etkinliğiniz var. Sorunlar:

1. uzayda tam doğru noktada olmak
2. fotoğrafı tam doğru zamanda çekti

Tamam, bir numaraya bakalım. Kameraların sabitlenmesi gerektiğinden bunun verildiğini söyleyin. Bunun boşlukta olması ciddi bir komplikasyondur. Teknik olarak konuşmak gerekirse, ticari bir kamerayı vakuma koymak büyük hacimli bir tank gerektirir. Vakumun gücüne bağlı olarak, kameranın mühürlü bazı kısımları ile çok fazla diferansiyel basınç fikrinde yıkıcı bir suç alabilecek bir tutam içine girebilirsiniz. Bu, keskin bir resim çekmek için önereceğim potansiyel bir lensi içerir. İki numara daha sonra gerçek katil olur. Konum sabittir, bu nedenle her şey zaman alanında gerçekleşmelidir. Diyelim ki kamera ucundaki pozlama senkronizasyonu çözüldü (örn. Açık deklanşör, pozlamadan sonra kapanma). Sonra flaşın zamanlaması her şey olur. İzin Vermek' Diyelim ki, iyi çerçeveli bir görüntü alabileceğiniz uzayda 1 cm'lik bir pencereniz var. 300m / s'de hareket eden bir nesne ile bu kabaca 1 / 30000s veya yaklaşık 30 mikrosaniyelik bir tetikleme penceresi verir. Elektronik açısından bu gerçekten hızlı değil. Ancak flaşınız sadece 100 ns için yanar, bu biraz daha karmaşıktır. Normal lazerler, açma ve kapatma açısından bunu yapmanıza izin vermez. Bu yüzden lazer için bir çeşit ışın deklanşörüne ihtiyacınız var - ancak 100 ns deklanşör konumunda çok dar bir lazer ışını olsa bile hala oldukça hızlı görünüyor. Normal lazerler, açma ve kapatma açısından bunu yapmanıza izin vermez. Bu yüzden lazer için bir çeşit ışın deklanşörüne ihtiyacınız var - ancak 100 ns deklanşör konumunda çok dar bir lazer ışını olsa bile hala oldukça hızlı görünüyor. Normal lazerler, açma ve kapatma açısından bunu yapmanıza izin vermez. Bu yüzden lazer için bir çeşit ışın deklanşörüne ihtiyacınız var - ancak 100 ns deklanşör konumunda çok dar bir lazer ışını olsa bile hala oldukça hızlı görünüyor.

Prensipte bu mümkün olmalıdır. Ama tahminimce iki zorluk var. Öncelikle vakumda meydana gelen her şeyi mekanik problemleri çözmek zorunda kalacaksınız. Belki sadece dışarıdan bakmak için bir pencere yapın? En zor sorun doğru senkronizasyondur, çünkü en az üç sistemi senkronize etmeniz gerekir: ilgi duyduğunuz öğe istediğiniz yerde, lazer flaş sistemi ve aradaki her şeydir.

Tabii ki, bunu da yapabilirsiniz: http://flash.desy.de/

İğne deliği kamerası size öncelikle bir lazerle çok sayıda girişim halkası verecektir. Bir Laserpointer'ı parlatmayı deneyin.

Yani bunu bir şekilde "çözmek" veya bunu kurulumunuzda dikkate almak zorunda kalabilirsiniz.