178067. lajstromszámú szabadalom • Berendezés Schlieren fényképfelvételek, különösen térhatású Schlieren fényképpárok kettős rácsblendés eljárással történő készítésére, eljárás a rácsblendék előállítására
3 178067 4 az optikai inhomogenitás gradiensének változását teszi lehetővé. Nyilvánvaló tehát, hogy interferenciás vizsgálattal az optikai inhomogenitás függvényét, Schlieren eljárással ennek első-, míg árnyékkép készítésével ennek második deriváltját tudjuk előállítani. A Schlieren felvételek ezért nagy jelentőséggel bírnak egyrészt bizonyos jelenségek megismerését célzó alapkutatásoknál (pl. égéssel összefüggő jelenségek vizsgálatánál a lángon belül fellépő átalakulások megfigyelése), alkalmazott kutatásoknál (bizonyos szerkezeti elemeknek az áramló közegre gyakorolt hatása, a kialakuló áramlási kép vizsgálata), közvetlen gyártmányfejlesztésnél (csőelzáró, szabályozó szerelvények, készülékek áramlási viszonyainak, a nyomás-, illetve sebességeloszlás alakulásának vizsgálata), és a készgyártmányok minőségellenőrzésénél (igényesebb célra készített üveg-, és műanyagalkatrészekben levő maradó feszültségek kimutatása) egyaránt. Schlieren felvételek készítésére több eljárás ismeretes. Schardin, H.: Die Schlierenverfaheren und ihre Anwendungen. (Erg. d. ex. Naturwissenschalten. XX. p. 303-439), Holder, D.W. Norht, R. J.: Schlieren methods. 1963., Medgyes Béla: Optikai inhomogenitások kimutatási módszerei, különös tekintettel a gáziparra [Energiagazdálkodás, XII. évf. (1971) 1-2. sz. p. 22—35]. Szalamandra, G. D.: Vüszokoszkorosztnaja sz”emka Sliren metodom, 1965. A gyakorlatban legtöbbször a Toepler rendszerű berendezéseket alkalmazzák, a legelteijedtebb kereskedelmi forgalomban kapható ilyen készülék, a Zeiss gyártmányú „Schlierenaufnahmegerät-80” is ilyen rendszerű. E berendezések hátránya, hogy a vizsgálható tárgy (jelenség) nagyságát a párhuzamos(ított) fénynyaláb átmérője behatárolja. Mivel a fénynyaláb átmérője az alkalmazott gyűjtőlencse, vagy homorú (gömb vagy paraboloid) tükör átmérőjének függvénye, ezek előállítási költsége pedig általában az átmérő harmadik hatványa szerint növekszik, nagyobb, 80—100 mm-1 meghaladó átmérőjű sugárnyaláb előállítására alkalmas készülék építési költsége rendkívül magas. Itt meg kell jegyezni, hogy az eddig ismertté vált térhatású Schlieren-fényképpárok készítésére is olyan kettős Toepler rendszerű berendezéseket alkalmaztak, amelyeknek párhuzamosított fénysugár-nyaiábja a vizsgálati téren belül keresztezte egymást, - ezzel tulajdonképpen a felvételpár készítésére két teljesen független berendezést használtak fel. önmagában ismert a Schlieren felvételeknek kettős rácsblendés eljárással történő előállítása. Itt, mivel a rácsblcndék előállítási költsége, és a velük szemben támasztott műszaki minőségi követelmények meg sem közelítik a Toepler berendezéseknél alkalmazott lencsék, illetve tükrök minőségi követelményeit, a vizsgálótér nagyságát viszonylag könnyen növelhetjük. Ez esetben azonban szórtfényű megvilágítást kell alkalmazni, így a gyorsan változó jelenségek fényképezésénél feltétlenül indokolt viszonylag rövidebb megvilágítási idő (minimum 1/50, de inkább 1/100, 1/250 másodperc) igen nehezen biztosítható. Nem ismeretes ezen felül olyan eljárás, amelynek segítségével ezek a rácsblendék kellő minőségben, és viszonylag egyszerűen előállíthatok lennének, ezért az eljárás alkalmazásának a megfelelő berendezés és technológia hiánya képezi az akadályt. E hibákon kíván segíteni a jelen találmány. A (jelen találmány olyan kettős rácsblendés berendezést ismertet, amely alkalmas egyrészt meglehetősen nagy (elvileg korlátlanul nagy) vizsgálótér biztosítása mellett egyszerű Schlieren felvételek, vagy térhatású Schlieren fényképpárok készítésére, a szükséges rövidebb megvilágítási időt biztosító megvilágítás mellett, ismertet ezen felül egy olyan eljárást is, amelynek útján a szükséges rácsblendék kellő minőségben, és viszonylag egyszerűen előállíthatok. A találmány szerinti berendezés egyik lehetséges kiviteli alakját az ábrák tüntetik fel, ahol az 1. sz. ábra a kettős rácsblendés Schlieren felvétel készítésének elvi alapjait szemlélteti, a készülék elvi elrendezésének feltüntetésével, vázlatban, 2. sz. ábra a két rácsblende fényzáró hatását szemlélteti vázlatban, 3. sz. ábra az optikai inhomogenitásnál keletkező sugármenetet ábrázolja vázlatban, 4. sz. ábra a hátsó rácsblende eltolásánál keletkező sugármenetet tünteti fel vázlatban, 5. sz. ábra az első rácsblende kialakítását, és a megvilágító berendezés két lehetséges kiviteli alakját tünteti fel vázlatban, 6. sz. ábra a felvételek készítéséhez használható fényképezőgép szerkezeti elrendezését ábrázolja vázlatban, 7. sz. ábra a deltoidprizmás, nyitható első rácsblendés térhatású fényképek készítésére alkalmas berendezést tünteti fel vázlatban, 8. sz. ábra az előbbieknél alkalmazott deltoidprizmát ábrázolja 30—60°-os perspektívában, a távlatpontokkal és az optikai tengellyel, 9. sz. ábra a prizmás tükrös térfényképező berendezés elrendezését szemlélteti vázlatban, 10. sz. ábra az előbbinél alkalmazott ékprizmát tünteti fel 30—60°-os perspektívában, a távlatpontokkal és az optikai tengellyel. A kettős rácsblendés Schlieren berendezés lényege (l.sz. ábra) egy átlátszó, vagy áttetsző anyagból készült, egyenletes fénnyel keresztülvilágított 1 első rácsblende, amely célszerűen átlátszó, vagy matt, illetve homályosított üvegből készül, és valamelyik irányban, célszerűen függőlegesen egyenlő szélességű átlátszó (áttetsző), és fényt át nem bocsátó csíkokkal van ellátva, ettől t távolságban helyezkedik el a 2 fényképezőgép, amelynek 3 objektívje az 1 első rácsblende éles képét a 4 képsíkban képezi le. Ha most a t távolságon belül, az ábrán példaszerűen t/2 távolságban felállítjuk a 6 tárgyat, ennek képe a 4 képsík mögött, a 7 képsíkban jön létre, és természetesen a 9 optikai tengelyhez viszonyítva fordított állású. A 6 tárgy 8 tárgysíkjának a 3 objektív 5 fősíkjától mért t/2 táigytávolság, és a 6 tárgy 6’ képének 7 képsíkja, és a 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65