Ballistische meetinrichtingen: vonkenflitscamera en beeldversterkers (1974 – 1980)

Vonkenflitscamera en beeldversterkers (1974 – 1980)

Het vonkenflitssysteem werd omstreeks 1974 ontworpen voor de Commissie van Proefneming van de Koninklijke Landmacht om projectielen in de vlucht te kunnen fotograferen. In het bijgaande schema wordt de werking weergegeven. De camera C, de flitser F en de halfdoorlatende spiegel 50/50 vormen één geheel. De flitser F met een brondiameter van 1 millimeter en een brandtijd na ontsteken van 1 microseconde heeft een spiegelbeeld midden op de lens van de camera. Een puntlichtbron dus. Als deze flitst, lijkt het dus alsof het flitslicht uit de camera komt. Zeer veel licht dat wordt geproduceerd wordt door de retroreflector teruggekaatst naar de cameralens.

Principe van de vonkenflitscamera
Principe van de vonkenflitscamera

Tijdens het flitsen is de mechanische sluiter van de camera geopend. Passeert een projectiel in de vlucht (loodrecht op het vlak van de tekening) de camera dan wordt het schaduwbeeld daarvan tezamen met schaduwbeelden van het schokgolfpatroon afgebeeld. De detectie van het projectiel gebeurt met twee lichtpoorten. Een akoestisch oor activeert het systeem zodra een schot afgaat. Na enkele seconden nadat het projectiel langs gekomen is, is het systeem weer ‘dood’.
Later is een krachtige extra flitser toegevoegd dat het oppervlakte van het projectiel zichtbaar maakte. 

Vonkenflitscamera (prototype)
Vonkenflitscamera (prototype)

 

Vonkenflitscamera op statief
Vonkenflitscamera op statief

 

Opname van een APDS-projectiel (Armour-piercing discarding sabot) in de vlucht met de vonkenflits-apparatuur
Opname van een APDS-projectiel (Armour-piercing discarding sabot) in de vlucht met de vonkenflits-apparatuur. Schokgolven en turbulenties zijn goed zichtbaar. 

 

Foto van een APDS-sabot - de drager van het projectiel is daar van los gekomen- met de vonkenflits-apparatuur
Foto van een APDS-sabot – de drager van het projectiel is daar van los gekomen – met de vonkenflits-apparatuur. Turbulenties zijn goed zichtbaar.

Beeldversterkers (1979)

Het gebruik van een vonkenflitscamera vereist een stellage om het directe zonlicht af te schermen. Dat nadeel zou op te lossen zijn door de mechanische sluiter te vervangen door een zeer snelle elektronische sluiter. In 1977 werd een prototype van een geschakelde beeldversterker als sluiter ontwikkeld. Met een detectievlak van 18 mm diameter werden met succes foto’s gemaakt van projectielen in de vlucht bij vol daglicht. Hierbij beeldt het objectief (F/O) een waargenomen beeld op de voorzijde van de beeldversterker (S) af. Gedurende 1 microseconde wordt het beeld toegelaten tot een microkanaalplaat (MVP) die het beeld maximaal 50.000 maal kan versterken. Dat beeld wordt op de achterzijde van de beeldversterker (S) gepresenteerd. Dat beeld wordt met behulp van een lensgroep (L) op film (C) afgebeeld. De beeldversterking is nodig om de film bij de zeer korte belichtingstijd voldoende te kunnen belichten.
De sluiterwerking van 1 microseconde wordt aangestuurd door een onder de projectielbaan geplaatste optische detectiepoort.

Schema beeldversterkercamera
Schema beeldversterkercamera

 

Beeldversterkercamera 18 mm (1977)
Prototype geschakelde beeldversterkercamera 18 mm (1977)

De beeldversterkercamera is geplaatst op een flitser met puntvormige lichtbron, net als bij de vonkenflitscamera. De flitser die schaduw- en schokgolffoto’s mogelijk maakt, is te verwijderen. De beperkte resolutie was echter een nadeel ten opzicht van de foto’s genomen met de vonkenflitscamera. Een prototype met een 40 mm diameter detectie-oppervlakte gaf betere resultaten.  

De voor de CvP ontwikkelde beeldversterkercamera 40 mm
De voor de CvP ontwikkelde beeldversterkercamera 40 mm (1979)

 

Foto van een 155 SC projectiel gemaakt met de beeldversterkercamera
Foto van een 155 SC projectiel gemaakt met de beeldversterkercamera