Hyper Vision HPV-X3
Extreme Geschwindigkeit
Mit hohen
Auflösung
| Aufnahmegeschwindigkeiten | 20 Mfps bei 300.000 Pixeln |
| Synchronisierung | auf 5 ns genau |
Technologie zur Visualisierung
die Wissenschaft und Technologie vorantreibt
Die Visualisierungstechnologie hat in der medizinischen Versorgung und im Industriesektor dramatische Fortschritte gebracht. So ermöglichte die Erfindung des Mikroskops den Menschen die Beobachtung mikroskopisch kleiner Objekte, die für das bloße Auge zu klein sind, und Röntgensysteme und Infrarotkameras sind in der Lage, Bilder mit Lichtwellenlängen außerhalb des sichtbaren Spektrums zu erzeugen. In ähnlicher Weise ermöglichen Hochgeschwindigkeitskameras dem Menschen, Bilder von Phänomenen aufzunehmen, die für die menschliche Wahrnehmung zu schnell sind. Die Hochgeschwindigkeits-Videokamera der HyperVision-Serie ist ein etabliertes Werkzeug im Bereich der Ultrahochgeschwindigkeits-Visualisierung und trägt dazu bei, unser Verständnis von Ultrahochgeschwindigkeitsphänomenen in einer Vielzahl von Bereichen zu verbessern.
Ausfuhrkontrollbestimmungen
Jegliche Ausfuhr einer Shimadzu Hochgeschwindigkeitskamera, HPV-X3/HPV-X2/HPV-X/HPV-2, unterliegt den Ausfuhrkontrollbestimmungen des jeweiligen Landes, basierend auf Teil 2 der NSG-Richtlinie, 5.B.3.
Highlights
Hohe Bildauflösung über einen beeindruckenden Bereich von Aufnahmegeschwindigkeiten
- 20 Mfps bei 300.000 Pixeln
Externe Eingangs-/Ausgangsfunktionalität für synchronisierte Bilderfassung
- Synchronisierung auf 5 ns genau
Flexible Gestaltung und
Überlegene Benutzerfreundlichkeit
- Erfüllt vielfältige Anwendungsanforderungen
Hohe Bildauflösung über einen beeindruckenden Bereich von Aufnahmegeschwindigkeiten
Burst-Verfahren für Ultra-High-Speed-Aufnahmen
Hochgeschwindigkeitskameras speichern Bilder normalerweise in einem vom Bildsensor getrennten Speicher. Die Bilddaten werden seriell von jedem Sensorpixel zum Speicher übertragen, und zwar in einer sequentiellen Anordnung über Ausgangsverbindungen, deren Anzahl im Vergleich zur Anzahl der Pixel im Bild relativ gering ist. Durch diese Konfiguration ist eine Ultra-Hochgeschwindigkeitsaufnahme mit 1 Mfps oder mehr nur schwer zu erreichen.
Bei der von Shimadzu verwendeten Burst-Methode wird genügend Speicher für die Bildaufnahmekapazität des Bildsensors direkt auf dem Sensor platziert und jedes Pixel über individuelle Verbindungen mit diesem Speicher verbunden. Diese Konfiguration ermöglicht die Übertragung von Signalen von den Pixeln zum Speicher in einer vollständig parallelen Anordnung für Ultra-Hochgeschwindigkeitsaufnahmen mit 20 Mfps. Dieses Design hebt die Beschränkungen auf, die durch die sequentielle Signalübertragung über eine begrenzte Anzahl von Anschlüssen entstehen, und ermöglicht so ultraschnelle, hochauflösende Bildaufnahmen.
Dreimal höhere Auflösung des Bildsensors (300.000 Pixel)
Der neue Bildsensor verfügt über die dreifache Anzahl von Pixeln und die sechsfache Speicherkapazität dank einer Verkleinerung des Speichers. Mit dieser Technologie wird eine verbesserte Bildauflösung von 300.000 Pixeln erreicht, ohne dass sich dies negativ auf die Bildrate auswirkt. Die höhere Auflösung des Bildsensors ermöglicht auch genauere Messungen bei Anwendungen, die die DIC-Technologie (Digital Image Correlation) verwenden.
Hinweis: Die FTCMOS- und FTCMOS3-Sensoren wurden in Zusammenarbeit mit Professor Shigetoshi Sugawa von der Tohoku-Universität entwickelt. Patente: 04931160, 04844853, 04844854
Verbesserte Bildsensorauflösung für verbesserte DIC-Analyseleistung
Burst-Verfahren für Ultra-High-Speed-Aufnahmen
Die Auflösung des HPV-X3 Bildsensors ist dreimal so hoch wie die seines Vorgängers. Die daraus resultierende Verbesserung der DIC-Analyseleistung wurde durch die gleichzeitige Aufnahme von Bildern einer einzelnen Probe mit dem neuen und dem alten Sensor und den Vergleich der Ergebnisse überprüft. Das resultierende DIC-Bild zeigt deutlich den Aufbau von Dehnungen im Material kurz vor der Rissentstehung.
Dreimal höhere Auflösung des Bildsensors (300.000 Pixel)
Der neue Bildsensor verfügt über die dreifache Anzahl von Pixeln und die sechsfache Speicherkapazität dank einer Verkleinerung des Speichers. Mit dieser Technologie wird eine verbesserte Bildauflösung von 300.000 Pixeln erreicht, ohne dass sich dies negativ auf die Bildrate auswirkt. Die höhere Auflösung des Bildsensors ermöglicht auch genauere Messungen bei Anwendungen, die die DIC-Technologie (Digital Image Correlation) verwenden.
Hinweis: Die FTCMOS- und FTCMOS3-Sensoren wurden in Zusammenarbeit mit Professor Shigetoshi Sugawa von der Tohoku-Universität entwickelt. Patente: 04931160, 04844853, 04844854
Laser-Ablationsbeschichtungssystem
Hochgeschwindigkeitskameras werden zur Beobachtung und Messung von Hochgeschwindigkeitsphänomenen eingesetzt. Dazu gehören das Verhalten des Plasmas in Ätzanlagen, Sputteranlagen und anderen Plasmaanlagen sowie Bearbeitungsprozesse in Laserbearbeitungsanlagen, Funkenerosionsmaschinen und Schneidmaschinen. Darüber hinaus werden sie zur Fehleranalyse eingesetzt, einschließlich der Beobachtung des Zeitpunkts der Zerstörung der Isolierschicht auf den Halbleiterbauelementen.
Laserablation-Filmbildungsapparat
Wird der Laserpuls auf eine Zielsubstanz eingestrahlt, wird eine Substanzoberfläche abgetragen (Ablation), werden Partikel mit einer
Licht emittierende, so genannte Fahne erscheint. Das Laserablations-Filmbildungsgerät nutzt diese
Phänomen, wird ein Substrat, auf dem ein Film gebildet werden soll, gegenüber der Zielsubstanz angeordnet, und ein Film durch
Ablagerung der durch Abrieb erzeugten Partikel auf dem Substrat. Das Bild wird durch Beobachtung der
Entstehung und Verschwinden der Rauchfahne mit den horizontal von links ausgestrahlten Laserpulsen.
Zur Verfügung gestellt vom Tanabe-Labor der Universität Kyoto
Zur Verfügung gestellt von Professor Kawahara von der Universität Okayama
Dielektrischer Durchbruch des Halbleiterbauelements
Beobachtet wird der dielektrische Durchbruch eines MOS-Bauelements (Metall-Oxid-Silizium, die Grundlage der integrierten Halbleiterschaltung). Der Durchbruchsprozess, bei dem sich die Dünnfilm-Metallelektrode von der Oxidschicht ablöst und einen Blitz aussendet, wird erfasst.
Zur Verfügung gestellt vom Sugawa Kuroda Labor der Tohoku Universität
Breite des Sichtfelds: Ca. 0,8 mm
Laser-Ablationsbeschichtungssystem
Hochgeschwindigkeitskameras werden zur Beobachtung und Messung von Hochgeschwindigkeitsphänomenen eingesetzt. Dazu gehören das Verhalten des Plasmas in Ätzanlagen, Sputteranlagen und anderen Plasmaanlagen sowie Bearbeitungsprozesse in Laserbearbeitungsanlagen, Funkenerosionsmaschinen und Schneidmaschinen. Darüber hinaus werden sie zur Fehleranalyse eingesetzt, einschließlich der Beobachtung des Zeitpunkts der Zerstörung der Isolierschicht auf den Halbleiterbauelementen.
Laserablation-Filmbildungsapparat
Wird der Laserpuls auf eine Zielsubstanz eingestrahlt, wird eine Substanzoberfläche abgetragen (Ablation), werden Partikel mit einer
Licht emittierende, so genannte Fahne erscheint. Das Laserablations-Filmbildungsgerät nutzt diese
Phänomen, wird ein Substrat, auf dem ein Film gebildet werden soll, gegenüber der Zielsubstanz angeordnet, und ein Film durch
Ablagerung der durch Abrieb erzeugten Partikel auf dem Substrat. Das Bild wird durch Beobachtung der
Entstehung und Verschwinden der Rauchfahne mit den horizontal von links ausgestrahlten Laserpulsen.
Zur Verfügung gestellt vom Tanabe-Labor der Universität Kyoto
Zur Verfügung gestellt von Professor Kawahara von der Universität Okayama
Dielektrischer Durchbruch des Halbleiterbauelements
Beobachtet wird der dielektrische Durchbruch eines MOS-Bauelements (Metall-Oxid-Silizium, die Grundlage der integrierten Halbleiterschaltung). Der Durchbruchsprozess, bei dem sich die Dünnfilm-Metallelektrode von der Oxidschicht ablöst und einen Blitz aussendet, wird erfasst.
Zur Verfügung gestellt vom Sugawa Kuroda Labor der Tohoku Universität
Breite des Sichtfelds: Ca. 0,8 mm
Verbesserte Bildsensorauflösung für verbesserte DIC-Analyseleistung
Burst-Verfahren für Ultra-High-Speed-Aufnahmen
Hochgeschwindigkeitskameras speichern Bilder normalerweise in einem vom Bildsensor getrennten Speicher. Die Bilddaten werden seriell von jedem Sensorpixel zum Speicher übertragen, und zwar in einer sequentiellen Anordnung über Ausgangsverbindungen, deren Anzahl im Vergleich zur Anzahl der Pixel im Bild relativ gering ist. Durch diese Konfiguration ist eine Ultra-Hochgeschwindigkeitsaufnahme mit 1 Mfps oder mehr nur schwer zu erreichen.
Bei der von Shimadzu verwendeten Burst-Methode wird genügend Speicher für die Bildaufnahmekapazität des Bildsensors direkt auf dem Sensor platziert und jedes Pixel über individuelle Verbindungen mit diesem Speicher verbunden. Diese Konfiguration ermöglicht die Übertragung von Signalen von den Pixeln zum Speicher in einer vollständig parallelen Anordnung für Ultra-Hochgeschwindigkeitsaufnahmen mit 20 Mfps. Dieses Design hebt die Beschränkungen auf, die durch die sequentielle Signalübertragung über eine begrenzte Anzahl von Anschlüssen entstehen, und ermöglicht so ultraschnelle, hochauflösende Bildaufnahmen.
Der neue Bildsensor verfügt über die dreifache Anzahl von Pixeln und die sechsfache Speicherkapazität dank einer Verkleinerung des Speichers. Mit dieser Technologie wird eine verbesserte Bildauflösung von 300.000 Pixeln erreicht, ohne dass sich dies negativ auf die Bildrate auswirkt. Die höhere Auflösung des Bildsensors ermöglicht auch genauere Messungen bei Anwendungen, die die DIC-Technologie (Digital Image Correlation) verwenden.
Hochgeschwindigkeitskameras speichern Bilder normalerweise in einem vom Bildsensor getrennten Speicher. Die Bilddaten werden seriell von jedem Sensorpixel zum Speicher übertragen, und zwar in einer sequentiellen Anordnung über Ausgangsverbindungen, deren Anzahl im Vergleich zur Anzahl der Pixel im Bild relativ gering ist. Durch diese Konfiguration ist eine Ultra-Hochgeschwindigkeitsaufnahme mit 1 Mfps oder mehr nur schwer zu erreichen.
Bei der von Shimadzu verwendeten Burst-Methode wird genügend Speicher für die Bildaufnahmekapazität des Bildsensors direkt auf dem Sensor platziert und jedes Pixel über individuelle Verbindungen mit diesem Speicher verbunden. Diese Konfiguration ermöglicht die Übertragung von Signalen von den Pixeln zum Speicher in einer vollständig parallelen Anordnung für Ultra-Hochgeschwindigkeitsaufnahmen mit 20 Mfps. Dieses Design hebt die Beschränkungen auf, die durch die sequentielle Signalübertragung über eine begrenzte Anzahl von Anschlüssen entstehen, und ermöglicht so ultraschnelle, hochauflösende Bildaufnahmen.
Hinweis: Die FTCMOS- und FTCMOS3-Sensoren wurden in Zusammenarbeit mit Professor Shigetoshi Sugawa von der Tohoku-Universität entwickelt. Patente: 04931160, 04844853, 04844854
FTCMOS2 Fortgeschrittene,
Burst Image Sensor der nächsten Generation
Burst-Verfahren ermöglicht Ultra-High-Speed-Aufnahme
Bei typischen Hochgeschwindigkeits-Videokameras befinden sich die Bildspeicher außerhalb des Bildsensors. Da die Anzahl der Signalausgänge im Vergleich zur Anzahl der Pixel überwältigend klein ist, muss die Übertragung der Videosignale von den Pixeln zu den Speichern ein sequentiell-serieller Prozess sein; daher ist eine Ultra-Hochgeschwindigkeitsaufnahme von mehr als 1 Million Bildern pro Sekunde nicht möglich. Im Gegensatz dazu hat der Burst Image Sensor von Shimadzu die gleiche Anzahl von eingebauten Speichern wie die Anzahl der aufgezeichneten Bilder. Darüber hinaus sind ein Pixel und ein Speicher über einen Draht eins zu eins miteinander verbunden, so dass das Videosignal vollständig parallel von den Pixeln zu den Speichern übertragen wird. Auf diese Weise ist es möglich, Ultra-Hochgeschwindigkeitsaufnahmen mit 10 Millionen Bildern pro Sekunde zu realisieren. Da außerdem die Anzahl der Signalabgriffe nicht wie bei herkömmlichen seriellen Übertragungssystemen begrenzt ist, ist eine hochauflösende Aufzeichnung mit extrem hoher Geschwindigkeit möglich.
Burst Image Sensor der nächsten Generation auf Basis von CMOS-Technologie
Herkömmliche Burst-Bildsensoren basieren auf der CCD-Technologie, bei der der Speicher neben den Pixeln angeordnet ist. Dies hat zur Folge, dass die Bildqualität aufgrund von Signalverlusten zwischen den Pixeln und dem Speicher leidet. Der FTCMOS-Burst-Bildsensor von Shimadzu verwendet daher die CMOS-Technologie, bei der die Pixel und der Speicher räumlich getrennt sind, um eine hohe Bildqualität ohne Signalverluste zu erreichen. Darüber hinaus ist die Lichtempfindlichkeit des FTCMOS2 dank eines neuen CMOS-Prozesses sechsmal besser als die des FTCMOS.
Hinweis: Die FTCMOS- und FTCMOS2-Sensoren wurden in Zusammenarbeit mit Prof. Shigetoshi Sugawa von der Tohoku-Universität entwickelt. Patente: 04931160, 04844853, 04844854
Bereich Luft- und Raumfahrt
- Luftströmung in Windkanaltests
- Hochgeschwindigkeits-Schlagversuche für Luft- und Raumfahrtmaterialien
- Das Verhalten von Hochgeschwindigkeitsflugobjekten
- Die Erzeugung und Ausbreitung von Schockwellen
Hochgeschwindigkeitszusammenstoß eines transparenten Laminats mit einer Harzkugel
CFK-Blitzschlagtests
Blitzschlagversuche dienen der Untersuchung von Schäden durch Blitzeinschläge in kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK), die zunehmend als Strukturmaterial für Flugzeuge verwendet werden. Das Bild zeigt die sofortige Vergasung des Harzes durch den in Richtung der CFK-Fasern fließenden Blitzstrom
Überschall-Windkanal-Test
Sonic Booms, die von Ultraschall-Passagierflugzeugen erzeugten Schockwellen, verursachen einen donnernden Lärm am Boden, weshalb aerodynamische Konstruktionen untersucht werden, um dieses Problem zu verringern. Das Bild zeigt einen Mach-2-Ultraschall-Windkanaltest. Die Hochgeschwindigkeitskamera erfasst die feinen Veränderungen in der Luftströmung.
Satelliten- und Raketentrümmer, so genannter Weltraumschrott, umkreisen die Erde mit hoher Geschwindigkeit in Satellitenbahnen. Weltraumschrott verursacht Probleme, wenn er mit fliegenden Raumfahrzeugen kollidiert und diese beschädigt. In den letzten Jahren hat auch die Umstellung von Flugzeugteilen auf kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) Fortschritte gemacht. Flugzeuge werden jedoch von Blitzen getroffen und kollidieren während des Fluges mit Vögeln und Hagel, so dass die Stoßfestigkeit der Materialien und die dadurch verursachten Schäden im Vorfeld untersucht werden müssen. Bei der Entwicklung von Werkstoffen für die Luft- und Raumfahrt werden Hochgeschwindigkeitskameras eingesetzt, um das Versagensverhalten von Werkstoffen durch schnell fliegende Objekte sowie die Verformung und das Versagensverhalten von Werkstoffen durch Hochgeschwindigkeitseinschläge zu untersuchen. Darüber hinaus werden Hochgeschwindigkeitskameras für die Entwicklung von Schubgeneratoren, die aerodynamische Auslegung mittels Windkanaltests, die Beobachtung von Schäden bei Blitzschlagtests und die Grundlagenforschung zu Schockwellen, Detonationswellen und anderen Hochgeschwindigkeitswellenbewegungen eingesetzt.
Diese Bilder zeigen den Versagensprozess, der durch den Hochgeschwindigkeitsaufprall einer Harzkugel (Nylonkugel) auf einen Block aus einem transparenten Laminat (Polycarbonat) verursacht wird. Die Bilder veranschaulichen die Entstehung und das Wachstum von Rissen im Inneren des Blocks aufgrund der durch den Aufprall verursachten Spannungswelle.
Zur Verfügung gestellt von Professor Arai von der Hosei Universität, Professor Sato von der JAXA, Professor Kawai von der Kumamoto Universität
Eine Harzkugel wird mit 3,5 km pro Sekunde aus der Gaspistole injiziert. Der Hochgeschwindigkeitsaufprall eines transparenten Laminats auf die Harzkugel wird im Gegenlichtsystem für die Kamera und das Stroboskoplicht aufgezeichnet.
Automotive Industriebereich
- Das Versagensverhalten von Karosseriewerkstoffen
- Der Verbrennungsprozess in Motoren
- Der Einspritzvorgang in Kraftstoffeinspritzanlagen
Kraftstoffeinspritzdüse (Injektor) für einen Kraftfahrzeugmotor
Flüssiger Kraftstoff wird durch die Einspritzdüse des Motors eingespritzt. Die Analyse des Zerstäubungsprozesses, bei dem der Kraftstoff in feine Partikel einheitlicher Größe umgewandelt wird, ist für die Entwicklung von Hochleistungsmotoren mit hohem Wirkungsgrad unerlässlich. Die Bilder zeigen, wie der flüssige Kraftstoff, der mit hoher Geschwindigkeit aus den Poren der Düsenspitze eingespritzt wird, einen kegelförmigen Film bildet, der sich dann in Tröpfchen verwandelt.
Zur Verfügung gestellt von Professor Kawahara von der Universität Okayama
Zündkerzen
Das aufgenommene Bild zeigt die Funkenentladung zwischen den Elektroden der Zündkerze. Es ist deutlich zu erkennen, dass der Funke durch die Einwirkung des eingespritzten Kraftstoffs von der linken auf die rechte Seite des Bildes stark verbogen wird. Zur Verfügung gestellt von Professor Kawahara von der Universität Okayama
Hochgeschwindigkeits-Zugversuch an kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFRP)
Das Bild veranschaulicht den Bruch des CFK durch die Hochgeschwindigkeits-Zugprüfmaschine. Das CFK bricht sofort bei der Grenzlast, so dass eine Aufnahmegeschwindigkeit von 10 Millionen Bildern/Sekunde erforderlich ist, um den Bruchvorgang im Detail zu erfassen.
Zerstäubungsprozess von Brennstoffen
Aufnahmegeschwindigkeit: 10 Millionen Bilder/Sekunde Breite des Sichtfelds: Ca. 1,2 mm.
Der aus der Düse eingespritzte flüssige Kraftstoff wird aufgefangen. Der Flüssigkeitsfilm verwandelt sich mit zunehmendem Abstand von der Düse in Tröpfchen. Zur Verfügung gestellt von Professor Kawahara von der Universität Okayama
Zerstäubungsprozess von Brennstoffen
Für die Entwicklung leistungsfähiger und hocheffizienter Kraftfahrzeugmotoren sind detaillierte Beobachtungen und Analysen der strukturellen Komponenten des Motors erforderlich. Dazu gehören der Prozess der Kraftstoffeinspritzung durch Einspritzanlagen (Injektoren) und der Prozess der Kraftstoffzündung durch Zündkerzen. Darüber hinaus wird die Entwicklung von Fahrzeugkarosserien unter Verwendung neuer Werkstoffe, wie z. B. leichte und sehr feste kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK), aktiv vorangetrieben.
Bei der Entwicklung solcher neuen Werkstoffe ist es jedoch notwendig, das Verformungs- und Versagensverhalten von Werkstoffen zu beobachten und zu analysieren, wenn sie einem Schlag ausgesetzt sind. In den letzten Jahren wurde das mit Hochgeschwindigkeitskameras aufgenommene Verformungsverhalten von Materialien mit Hilfe von Bildanalysesoftware analysiert. Es werden auch dynamische Analysen der 2D- oder 3D-Dehnungsverteilung im Material durchgeführt. Darüber hinaus werden Hochgeschwindigkeitskameras eingesetzt, um den Verbrennungsprozess von Motoren und das Verhalten von Airbags zu beobachten.
Beobachtung und Analyse von Motorkomponenten
Die Entladung der Zündkerze oder der Kraftstoffeinspritzung aus der Düse kann teilweise allein oder mit Hilfe eines Visualisierungsmotors beobachtet und im Detail analysiert werden.
Medizinische Behandlung und biotechnologische Bereiche
- Der Prozess der Wirkstofffreisetzung in Arzneimittelabgabesystemen
- Der Prozess der Erzeugung und des Verschwindens von Mikrobläschen, die für die Sterilisation und die Ultraschalldiagnose verwendet werden
In der medizinischen Behandlung und in der Biotechnologie wird die Dynamik der so genannten Mikrobläschen, mikroskopisch kleiner Bläschen in der Größenordnung von 1 bis 100 Mikrometern, für die Forschung genutzt. Wenn Mikrobläschen in einer Flüssigkeit Ultraschallwellen ausgesetzt werden, dehnen sie sich aus, ziehen sich zusammen und verschwinden wieder, wobei ein lokaler Hochgeschwindigkeitsstrom entsteht, der als Mikrojet bezeichnet wird. Es wird erforscht, wie dieses Phänomen genutzt werden kann, um Poren in Zellen zu öffnen und so Gene und pharmazeutische Wirkstoffe direkt in die Zellen einzubringen. Mikrobläschen sind extrem klein, so dass der Prozess der Ausdehnung, Kontraktion und Zerstörung mit sehr hoher Geschwindigkeit erfolgt. Dementsprechend ist eine hochempfindliche Hochgeschwindigkeitskamera erforderlich, um dieses Verhalten zu analysieren. Darüber hinaus werden Hochgeschwindigkeitskameras verwendet, um das Verhalten von Ultraschallwellen aus Ultraschallgeneratoren zu beobachten.
Der Zerstörungsprozess von Mikrobläschen in der Nähe von Krebszellen durch Ultraschallwellen
Die Forschung arbeitet an einem System zur Verabreichung von Arzneimitteln, bei dem Mikrokapseln mit pharmazeutischen Wirkstoffen und Mikrobläschen in die Nähe von Krebszellen gebracht werden. Durch die Einwirkung von Ultraschallwellen werden die Kapseln aufgebrochen, und die Arzneimittel werden dann in die Krebszellen geleitet. Die Bilder veranschaulichen die Ausdehnung, Kontraktion und Zerstörung der Mikrobläschen in der Nähe der Krebszellen sowie die mechanischen Auswirkungen dieses Prozesses auf die Zellen.
Zur Verfügung gestellt von der Abteilung für Bioengineering und Bioinformatik der Universität Hokkaido
Hochgeschwindigkeits-Kontraktion von Mikrobläschen
Die Bilder zeigen das Zusammenziehen und Verschwinden von Mikrobläschen, die durch eine elektrische Entladung an der Spitze eines mikroskopischen Rohrs entstehen. Geforscht wird an Mikroskalpellen und anderen Anwendungen, die die Hochgeschwindigkeitsströmung nutzen, die beim Verschwinden der Mikrobläschen entsteht.
(Zur Verfügung gestellt vom Yamanishi-Labor am Shibaura Institute of Technology)
Bereich Consumermer Electronics
- Der Tintenstrahl-Tintenabgabeprozess
- Der Versagensprozess von verstärktem Glas
- Das Verhalten von MEMS-Bauteilen, die in Projektoren verwendet werden
Hochgeschwindigkeitskameras werden eingesetzt, um Hochgeschwindigkeitsphänomene im Mikrobereich zu beobachten. Dazu gehört die Beobachtung des Versagens von spröden Materialien wie dem in mobilen Informationsgeräten verwendeten verstärkten Glas, des Tintenausstoßes in Tintenstrahldruckern und des Verhaltens von MEMS-Bauteilen in Projektoren.
Tintenstrahldrucker
Bei der Entwicklung von Tintenstrahldruckern ist es notwendig, die mikroskopisch kleine Menge der aus der Düse austretenden Tinte zu vergrößern und ihr Verhalten mit Hochgeschwindigkeitskameras im Detail zu beobachten.
(Zur Verfügung gestellt von Professor Enomoto von der Universität Kanazawa)
Bereiche Halbleiter und Industrieausrüstung
- Das Verhalten des Plasmas in Plasmageneratoren
- Beobachtung des Ausfallprozesses von Halbleiterbauelementen
- Beobachtung des Bearbeitungsprozesses in Schweißanlagen und Bearbeitungsmaschinen
- Betriebsfehleranalyse von Produktionsanlagen
Laser-Ablationsbeschichtungssystem
Hochgeschwindigkeitskameras werden zur Beobachtung und Messung von Hochgeschwindigkeitsphänomenen eingesetzt. Dazu gehören das Verhalten des Plasmas in Ätzanlagen, Sputteranlagen und anderen Plasmaanlagen sowie Bearbeitungsprozesse in Laserbearbeitungsanlagen, Funkenerosionsmaschinen und Schneidmaschinen. Darüber hinaus werden sie zur Fehleranalyse eingesetzt, einschließlich der Beobachtung des Zeitpunkts der Zerstörung der Isolierschicht auf den Halbleiterbauelementen.
Laserablation-Filmbildungsapparat
Wird der Laserpuls auf eine Zielsubstanz eingestrahlt, wird eine Substanzoberfläche abgetragen (Ablation), werden Partikel mit einer
Licht emittierende, so genannte Fahne erscheint. Das Laserablations-Filmbildungsgerät nutzt diese
Phänomen, wird ein Substrat, auf dem ein Film gebildet werden soll, gegenüber der Zielsubstanz angeordnet, und ein Film durch
Ablagerung der durch Abrieb erzeugten Partikel auf dem Substrat. Das Bild wird durch Beobachtung der
Entstehung und Verschwinden der Rauchfahne mit den horizontal von links ausgestrahlten Laserpulsen.
Zur Verfügung gestellt vom Tanabe-Labor der Universität Kyoto
Zur Verfügung gestellt von Professor Kawahara von der Universität Okayama
Dielektrischer Durchbruch des Halbleiterbauelements
Beobachtet wird der dielektrische Durchbruch eines MOS-Bauelements (Metall-Oxid-Silizium, die Grundlage der integrierten Halbleiterschaltung). Der Durchbruchsprozess, bei dem sich die Dünnfilm-Metallelektrode von der Oxidschicht ablöst und einen Blitz aussendet, wird erfasst.
Zur Verfügung gestellt vom Sugawa Kuroda Labor der Tohoku Universität
Breite des Sichtfelds: Ca. 0,8 mm
Vorderseite
Seite
Windows-kompatible Steuerungssoftware
- Eine Windows-kompatible Steuerungssoftware wird mitgeliefert. Verbinden Sie die Kamera und den PC einfach über ein LAN-Kabel und konfigurieren Sie die einfachen Einstellungen, um sofort mit der Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit zu beginnen.
- Neben einem speziellen Format können die aufgenommenen Bilder auch in gängigen Formaten wie AVI, BMP, JPEG und TIFF gespeichert werden.
Anwendungen
Die Kamera kann in Kombination mit handelsüblicher Bildanalyse-Software verwendet werden
- Hochgeschwindigkeitsphänomene können einer Bildanalyse und einer numerischen Analyse unterzogen werden, indem die aufgenommenen Bilder in einem gängigen Format gespeichert und anschließend in eine handelsübliche Bildanalysesoftware geladen werden.
- Um die Dehnungsverteilung von Proben bei Materialprüfungen zu ermitteln, kann insbesondere eine handelsübliche Software zur Analyse der Dehnungsverteilung verwendet werden, die nach dem Prinzip der digitalen Bildkorrelation (DIC) arbeitet.
3-D-Dehnungsanalyse einer dünnen CFK-Platte
Das Verformungsverhalten einer dünnen CFK-Platte, die mit einer Stahlkugel kollidiert, die von einer Gaskanone mit Überschallgeschwindigkeit abgeschossen wird, wurde von zwei Hochgeschwindigkeitskameras aufgezeichnet. Mit Hilfe der 3D-DIC-Software ist es möglich, eine zeitliche Änderung der Dehnungsverteilung in der Richtung senkrecht zur
die dünne Platte.
Zur Verfügung gestellt vom Tanabe-Labor der Universität Nagoya
3D-DIC-Analyse-Software VIC-3D
(Option: Correlated Solutions Inc.)
Das VIC-3D kann zwei HPV-X2-Geräte direkt über sein'
grafische Benutzeroberfläche zur Durchführung dreidimensionaler Hochgeschwindigkeits-Dehnungsanalysen.
*Um die HPV-X2-Direktsteuerungsfunktion über VIC-3D verfügbar zu machen, ist eine Lizenz
Authentifizierungskit (S348-09838-01) ist zusätzlich zum VIC-3D erforderlich.
Technische Daten: Hyper Vision HPV-X2
 | ||
| Hyper Vision HPV-X2 | ||
|---|---|---|
| Kamerakopf | ||
| Objektivanschluss | Nikon F-Mount1) | |
| Bildsensor | FTCMOS2-Bildsensor | |
| Aufnahmegeschwindigkeit2) (Bildrate) |
|
|
| Kontinuierliche Aufnahmekapazität |
|
|
| Auflösung |
|
|
| Farbe/Abstufungen | Monochrom, 10 Bit4) | |
| Belichtungszeit5) |
| |
| Externer Triggereingang | Zwei Kanäle (TRIGIN, STANDBY) TTL-Pegel (5 V), mit positiver oder negativer Polarität | |
| Aufnahme-Modus | Interner Trigger, externer Trigger, kontinuierlicher Trigger | |
| Synchronisationsfunktion | Synchronisierte Aufnahme mit zwei angeschlossenen Kameras möglich | |
| Optionale Ausgänge | Zwei Kanäle (Startzeit der Belichtung, Zeit der Triggererkennung, oder andere Ausgänge je nach Einstellung) | |
| Triggerpunkt-Einstellung | Kann auf jedes beliebige Bild ab dem zweiten Bild eingestellt werden. | |
| Schnittstelle | Ein 1000 Base-T/100 Base-TX-Anschluss | |
| Externer Monitorausgang6 | NTSC/PAL-Ausgang | |
| Datenspeicherformat | Dediziertes 10-Bit-Format, BMP, AVI, JPEG, TIFF (8-Bit- und 16-Bit-Formate werden unterstützt) | |
| Stromversorgungseinheit | ||
| Nennleistung | Einphasig 120 V/220-230 V, 200 VA, 50/60 Hz | |
| Erforderliche Spezifikationen für den Steuer-PC | ||
| Betriebssystem | Windows10 Pro7) (64bit) | |
| CPU | Intel Core i5 oder schneller | |
| Speicher | ||
| HDD | 250 GB oder mehr | |
| Bildschirmgröße | 1.366 × 768 oder größer | |
| Schnittstelle | 1000 Base-T/100 Base-TX | |
| Externes Aufnahmegerät | DVD-RW | |
| Andere Peripheriegeräte | Maus und Tastatur | |
| Umweltbedingungen | 4 GB oder mehr | |
| Betriebstemperaturbereich | 5 bis 40 °C | |
| Luftfeuchtigkeitsbereich bei Betrieb | 35 bis 75 % RH ohne Kondensation | |
| Lagertemperaturbereich | 0 bis 50 °C | |
| Luftfeuchtigkeitsbereich bei Lagerung | 20 bis 80 % RH ohne Kondensation | |
| Größe und Gewicht | ||
| Kamerakopf | B160 × T330 × H260 mm, ca. 6,4 kg | |
| Stromversorgungseinheit | B150 × T392 × H185 mm, ca. 5,2 kg | |
| Länge des Schnittstellenkabels zwischen Kamera und Steuercomputer | ca. 2 m | |
| Länge des Kabels zwischen Kamera und Netzgerät | Ca. 2,8 m |
Äußere Abmessungen
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