ACADEMIA

Seit Jahren wird die Hochgeschwindigkeitsbildgebung in Forschungslabors und akademischen Einrichtungen auf der ganzen Welt eingesetzt, um Studenten und Lehrkräften eine detaillierte Analyse einer Vielzahl von Ereignissen zu ermöglichen. Zu den gängigen Anwendungen und Techniken im akademischen Bereich gehören unter anderem die digitale Bildkorrelation (DIC), Particle Image Velocimetry (PIV), Mikrofluidik, Schlieren, Verbrennungsforschung und vieles mehr. Um mehr über die einzelnen Anwendungen und Techniken zu erfahren oder um herauszufinden, welcher Typ von Photron-Hochgeschwindigkeitskamera für diese Anwendungen am besten geeignet ist, klicken Sie einfach auf den Titel des jeweiligen Abschnitts.

AEROSPACE AND DEFENSE

High-speed imaging has been used in various applications by engineers in the aerospace and defense industries. Photron high-speed cameras facilitate the detailed analysis of projectile flights, missile launches, combustion processes, engine performance, fuselage durability, material strength, flow/particle movement and more. For years high-speed imaging has provided engineers with detailed analysis of such events. There are several companies that manufacture high-speed cameras, so how do you decide which company to buy from and which model of camera to buy? There are several factors to consider, including a cameras frame rate, light sensitivity, minimum exposure time, and of course the cameras body.

AUTOMOTIVE

Photron bietet zwei Hochgeschwindigkeitskamerasysteme an, die speziell für die Sicherheitsprüfung in der Automobilindustrie gedacht sind - die FASTCAM Mini CX und die FASTCAM MH6. Beide bieten eine hervorragende HD-Auflösung von 1080 bei 1.000 Bildern pro Sekunde und eine branchenführende Lichtempfindlichkeit von ISO 5.000 in Farbe und ISO 10.000 in Schwarzweiß.

BIOMECHANIK

Biomechanics is the study of motion, function, and structure of the mechanical form of living organisms. High-speed cameras have been used for years to study the movement of the human body, including how tendons, ligaments, bones, and muscles work together. In sports, biomechanics focuses on the actions of the body and the mastery of individual tasks. For example, performing a squat would include studying the position and movements of a person feet, knees, legs, hips, back, shoulder and even their arms. 

COMBUSTION

Bei der Verbrennungsforschung geht es um die komplexe Untersuchung einer chemischen Reaktion zwischen mehreren Stoffen. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Stoffe verbinden, ist aufgrund der Energie, die durch die Kombination von Sauerstoff und Wärme oder Flamme erzeugt wird, sehr hoch. Die Untersuchung der Verbrennung basiert auf den Kenntnissen der Chemie, Physik und Mechanik. Die Verbrennungsforschung wird in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt, z. B. bei Motorentests in der Automobilindustrie und bei Raketen- und Düsentriebwerkstests in der Luft- und Raumfahrtindustrie.

DIGITALE BILDKORRELATION

Die digitale Bildkorrelation (Digital Image Correlation, DIC) ist ein optisches 2D- oder 3D-Verfolgungsverfahren, das zur Messung von Verformungen, Vibrationen und Dehnungen in Materialien eingesetzt wird. DIC verfolgt ein Grauwertmuster in Teilmengen durch digitale Bildgebung. Dieses gesprenkelte Muster ist häufig auf Objekten wie Aluminium, Gummi, Glas und Kunststoffen zu sehen. Diese Technik wird für eine Vielzahl von Prüfungen eingesetzt, darunter Torsions-, Flitter-, Biege- oder Belastungsprüfungen. DIC kann für sehr kleine oder große Prüfbereiche verwendet werden.

FLÜSSIGKEITSDYNAMIK

In fluid dynamics, high-speed imaging provides an indispensable tool to measure and to visualize the complex movement of liquids, gases and plasmas in motion. The movement of liquids and gases is generally referred to as flow, a concept that describes how fluids behave and how they interact with their surrounding environment. Flow can be either steady or unsteady, laminar or turbulent. Laminar flows are smoother, while turbulent flows are more unstable. The study of liquid flow is called hydrodynamics. While liquids comprise of a variety of substances including oils and chemicals, the most common liquid is water. Most applications for hydrodynamics involve managing the flow of these types of liquids.

LASER-BELEUCHTUNG

The short pulse widths, narrow spectral range and high light intensity offered by laser light sources provides the opportunity for unique imaging techniques when combined with high-speed cameras. To achieve good quality images equal consideration should be given to the illumination source as to the camera resolution and sensitivity. If you have an incorrectly lit subject the resulting image will always be poor. There are a wide range of light sources suitable for most high-speed imaging applications; however, some applications may require something utilizing a laser. For example, laser illumination would help eliminate excessive motion blur.

MATERIALPRÜFUNG

Organizations and consumers place their trust in various materials every day. Throughout every major industry, engineers need to be assured that the materials used in manufacturing their products or equipment are up to their intended task. Therefore, they must actively and diligently verify that the manufacturing processes will perform to expectations. Materials testing is a highly precise technique that measures the characteristics of materials, such as mechanical properties, elemental composition, corrosion resistance and the effects of heat treatments. Most testing is performed on metallic materials, composites, ceramics and polymers.

MIKROFLUIDEN

Mikrofluidik ist die Wissenschaft von der Manipulation und Kontrolle von Flüssigkeiten durch Mikrokanäle. Für diese Art der Forschung sind mikrominiaturisierte Geräte erforderlich, die Kammern enthalten, durch die Flüssigkeiten fließen oder eingeschlossen sind. Mit einem mikrofluidischen Chip können Flüssigkeiten bis hinunter zu Femtolitern (fL) transportiert, gemischt, getrennt, verarbeitet oder visualisiert werden. Flüssigkeiten verhalten sich im mikrometrischen Maßstab anders als in einer normalen Umgebung, und dieses einzigartige Verhalten ist für die wissenschaftliche Forschung und detaillierte Experimente wichtig.

PARTICLE IMAGE VELOCIMETRY

Particle Image Velocimetry, otherwise known as PIV, is an optical method widely used in flow visualization and fluid dynamics research. PIV provides detailed measurements of velocities, vectors and related properties in fluids.

F&E

Die Konzeption und Entwicklung neuer Produkte ist ein entscheidender Faktor für den Erfolg eines jeden Unternehmens. Der Einsatz neuer und innovativer Materialien und Verfahren erfordert ein umfassendes Verständnis von Vorgängen, die für das Auge zu schnell sind. Die Hochgeschwindigkeitsbildgebung ermöglicht es Ingenieuren und Wissenschaftlern, komplexe industrielle Prozesse und experimentelle wissenschaftliche Forschung zu visualisieren, zu messen und zu charakterisieren.

SCHLIEREN

Schlieren-Imaging wird zur Visualisierung von Druck-, Temperatur- und Stoßwellenänderungen in einem transparenten Medium wie Luft verwendet. In Anwendungen wie Windkanälen und Druckkammern liefert Schlieren Imaging klare und detaillierte Informationen über Druck- und Dichteänderungen.