叙述了棱镜转像机构的原理, 设计了与高速转镜相机匹配的别汉棱镜转像机构, 并将其作为超高速转镜相机的固定组成部分, FJZ-250型转镜分幅和SJZ-15型转镜扫描相机通用。高速转镜相机中增配转像机构后, 对目标成像360°连续可调, 解决了多台相机同步使用时, 爆轰装置不同研究方向的测试问题, 对实验数据的获得及系统外场目标调试起了很大的作用, 极大方便了相机的使用。经像质检测及动态实验结果表明: 转镜式高速相机增配别汉棱镜转像机构后, 对相机光学系统成像质量不受影响, 甚至略有提高。

炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术具有加载压力高、加载过程温升低及样品体积大等特点，在材料高压物性、新材料高压合成及超强磁场下的凝聚态物理等多个领域都具有广阔的应用前景。叙述了超高速摄影技术在柱面内爆磁能量压缩实验中的研究应用，用超高速分幅摄影和扫描摄影技术首次拍摄到柱面内爆强磁场压缩过程具有高时空分辨的一维和二维图像，成功观察到柱面套筒内爆整个压缩和反弹过程以及压缩过程中的界面不稳定性现象，获得了该过程的压缩直径随时间连续变化曲线，由此计算出柱面套筒内爆强磁场压缩速度。该实验数据对于炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术研究具有重要的指导意义。

采用共轴设计理论和控制离焦的方法, 设计了画幅尺寸达30 mm×18 mm的大画幅等待式转镜分幅相机。该相机同时具备相对孔径大和分辨率高的特点, 对底片的相对孔径为空间方向1/15, 扫描方向1/35; 静态目视分辨率为46 lp/mm, 动态目视分辨率为35 lp/mm; 总画幅数为80 , 摄影频率为1×104 ～5×105 frame/s。相机的高速转镜部件采用光纤传感器系统来产生和传输转速信号, 避免了高速直流电机对转速信号的干扰, 确保了测速准确度。研制的相机已应用于爆轰物理和冲击波物理实验中, 并采用2×105 frame/s的拍摄频率对爆轰过程进行了试验记录, 得到了高分辨率的图像。试验结果表明: 设计的相机画幅尺寸大、空间分辨率高, 适用于冲击、爆轰和弹体姿态等试验过程和目标的拍摄。

提出了采用超快激光脉冲与光纤阵列形成的光延时、跟CCD相机相结合的方法，对门控型像增强器进行了开门时间的测量，分析了该测量方法的可行性，建立了门控型像增强器开门时间的测量系统。用该测量方法对超高速光电分幅相机中的门控型像增强器开门时间进行了测量，得到了10，20，30，50 ns档开门时间的实验图片，与所加的快高压脉冲时间12.5，18.5，28.75，48.6 ns相比较，开门时间的测量精度得到了提高，该测量方法可用于超高速光电分幅相机曝光时间的标定。

针对磁驱动飞片的物理过程，设计了显微装置和激光阴影照明装置。结合超高速转镜式扫描相机，利用串联式光电开关避免相机像面重复曝光，有效地解决了飞片被碰撞过程中严重影响测试结果的自发强光现象，获得了磁驱动加载下飞片运动过程清晰的一维扫描试验图像。图像分析数据表明，在充电电压为60～64 kV时，可将尺寸为8 mm×6 mm×0.7/0.9 mm的Ly12铝飞片发射至9～14 km/s的超高速度，且飞片运动速度与充电电压和飞片厚度有关。该项工作为磁驱动飞片运动过程的研究提供了一种重要的测试手段，其测试方法也适用于其它产生强烈杂光的高速碰撞的测试研究。

采用共轴理论和控制离焦相结合的方法，设计了大画幅等待式转镜分幅相机，该相机的画幅尺寸达到了30 mm×18 mm，同时还具备了相对孔径大和分辨率高的特点，对底片的相对孔径为空间方向1/15和扫描方向1/35，动态目视分辨率达到了35 lp/mm，总画幅数80幅，摄影频率1×104～5×105 frame/s。采用2×105 frame/s的拍摄频率对某爆轰过程进行了试验记录，得到了高分辨率的图像。结果表明：相机的画幅尺寸大、空间分辨率高，适用于冲击、爆轰和弹体姿态等试验过程和目标的拍摄。

分析了影响转镜扫描相机时间分辨率的各种因素，给出了极限时间分辨率和基于相机动态摄影分辨率计算的时间分辨率的理论计算公式和结果。结合国内普遍使用的SJZ-15型转镜扫描相机，用自研设备动态像质检查仪和100 ps超短脉冲激光照明两种测试方法，计算出了该相机钢转镜和铍转镜在不同转速下的实测时间分辨率值，并对数据进行了分析、比对和讨论。实测数据表明：钢转镜的转速为12×104 r/min，其最高时间分辨率约为8 ns；铍转镜的实用最高转速为30×104 r/min，其最高时间分辨率约为4 ns。

理论上分析转镜分幅相机分幅系统放大倍率不一致产生的原因及因素。给出分幅系统放大倍率校正的方法，并以国内普遍使用的FJZ－250型高速转镜分幅相机为例，给出了每一画幅的放大倍率和校正系数。实测结果表明：分幅系统的放大倍率的不一致性与理论计算值差异较大，以校正的数据去分析处理爆轰实验底片，其空间测试精度有较大的提高。

以转镜式高速分幅相机作为记录载体，设计并建立了高速阴影系统。用该摄影系统研究在爆轰加载下金属表面的微喷射现象，以及由此产生的波阵面发展过程。通过获取的阴影图像观察到了带有特定形状缺陷(矩形槽、盲孔)锡自由表面的微喷射演变过程，给出了微射流的形状，冲击波阵面以及喷射物头部的运动速度等物理信息。

叙述高速摄影在电炮加载多层铝板实验中的应用情况，用普通高速摄影技术和激光阴影摄影首次得到双层和三层铝板在Mylar膜飞片碰撞靶板后形成碎片云的变化图像和靶板表面的微物质喷射发展过程，观察改变起爆系统充电电压、靶板厚度及靶板之间距离等不同条件下的高速碰撞现象，初步得到碎片云和微物质的运动速度等实验结果。