HOCHGESCHWINDIGKEITS-2D-POLARISATIONSKAMERA
Modell Crysta
Die Photron Crysta ist eine Hochgeschwindigkeits-Polarisationskamera für die zweidimensionale Analyse von Doppelbrechungsmessungen, Schichtdickenanalysen und Oberflächenrauhigkeitsprüfungen. Sie ist ein leistungsfähiges Werkzeug zum Verständnis von Phänomenen wie Doppelbrechung, Verzögerung, Spannung und Schlagbruchmechanismen von Materialien und Flüssigkeiten.
Die derzeit etablierten Systeme verwenden mechanische oder elektrische Antriebe als Polarisationsmodulatoren und erfordern mehrere Fotodetektionsverfahren zur Messung der Polarisation. Um dieses Problem zu überwinden, verwendet der Crysta ein Hochgeschwindigkeits-2D-Doppelbrechungsmesssystem mit einer Abtastrate von 1,3 MHz als Kernstück des Systems mit 16 parallelen Ausleseschaltungen in einer Matrix im Bildsensor, die mit jedem Pixel über individuelle A/D-Wandler verbunden sind.
Das Design und die Herstellung des Bildsensors beinhalten eine pixelierte Polarisatoranordnung, die aus photonischem Kristall besteht und direkt mit dem CMOS-Sensor verbunden ist, was das optische System in diesem Sensor resistent gegen Vibrationen macht. Jeder Polarisator entspricht jedem Pixel des Bildsensors in einem Verhältnis von eins zu eins. Die Größe jedes Polarisators und jedes Pixels beträgt 20 um x 20 um. Im Polarisator-Array sind Gruppen von vier benachbarten Polarisatoren (2 x2) so eingestellt, dass sie im Uhrzeigersinn eine unterschiedliche Ausrichtung der schnellen Achse bei 0, 45, 90 und 135 Grad aufweisen. Ein Polarisationsdatum kann durch Berechnung der erfassten Lichtintensitäten aus den Pixeln des Bildsensors ermittelt werden. Folglich ist die parallele Ausleseschaltung in einer entsprechenden Matrix angeordnet.
Die elektrischen Ladungen, die die von jedem Pixel gesammelten Lichtintensitäten darstellen, werden von den Mehrkanal-A/D-Wandlern quantisiert und im Speicher der Kamera abgelegt. Danach wenden wir einen Phasenverschiebungsanalyseprozess auf die gespeicherten Daten an, um zeitserielle Bilder der doppelbrechenden Phasendifferenz zu erhalten.
In-Prozess-Schätzung der Morphologie der Bruchfläche beim Ritzen einer Glasscheibe durch photoelastische Hochgeschwindigkeitsbeobachtung - (Ansicht)
Lokale Strömung um eine winzige Blase unter einem Druck-Oszillationsfeld in einer viskoelastischen, wurmartigen mizellaren Lösung - (Ansicht)
Visualisierung von Schwankungen in der Eigenspannungsverteilung des Werkstücks beim schwingungsunterstützten Schneiden mit Ultraschall - (Ansicht)
Optische Abtastung von Schallfeldern: Berührungslose, quantitative und einmalige Abbildung von Schall mit einer Hochgeschwindigkeits-Polarisationskamera - (Ansicht)
Gleichzeitige Abbildung von Strömung und Schall mittels Hochgeschwindigkeits-Interferometrie mit paralleler Phasenverschiebung - (Ansicht)
Entwicklung eines Systems zur Messung der zweidimensionalen Doppelbrechungsverteilung mit einer Abtastrate von 1,3 MHz - (Ausblick)
Hochgeschwindigkeits-Phasenbildgebung durch digitale Holographie mit paralleler Phasenverschiebung - (Ansicht)
Schadensdetektion in transparenten Materialien mittels berührungsloser Laseranregung durch Laserablation im Nanosekundenbereich und Hochgeschwindigkeits-Polarisationsbildkamera - (Ansicht)
DIE FASTCAM NOVA
Die FASTCAM NOVA S-Serie vereint einzigartige CMOS-Bildsensortechnologien und umfassendes Know-how im Bereich der digitalen Hochgeschwindigkeitsbildgebung zu einer Kamera, die sich flexibel in einer Vielzahl von Anwendungen einsetzen lässt. Die in vier verschiedenen Modellen erhältliche FASTCAM NOVA bietet 12-Bit-Bildaufzeichnungsraten von bis zu 16.000 Bildern pro Sekunde (fps) bei Megapixel-Bildauflösung und Verschlusszeiten von weniger als 0,2µs. Bei reduzierten Bildauflösungen sind Aufzeichnungsraten von bis zu 1.100.000 fps möglich.