Micro PIV - Система измерения поля скоростей в микроскопических плоских объектах

Система, основанная на методе оптической визуализации, используемом для одновременного измерения скорости в тысячах точек в поле потока и получения поля скорости в микроскопической плоскости. Характеризуется высокой точностью полученных результатов и наличием множества алгоритмов для обработки данных.
Производитель:  TSI

PIV - метод оптической визуализации, используемый для одновременного измерения скорости в тысячах точек в поле потока. Измерения происходят в плоскостях поля для получения двух или трех составляющих скорости. Данный метод обеспечивает точность результатов с высоким пространственным разрешением и может использоваться для измерения полей потока в различных средах от микроканалов до до крупномасштабных аэродинамических труб.

Принципы работы:

  • Использование мелких трассирующих частиц для отслеживания потока жидкости;
  • Изображения положений частиц, освещенных импульсным лазером, снимаются в разное время;
  • Смещения частиц рассчитываются через Δt (время между лазерными импульсами) для определения скорости;
  • Измерение во многих точках в один момент времени;
  • Мгновенные векторные поля создаются, в то время как усредненная по времени статистика получается путем усреднения множества изображений полей.

Система Micro PIV использует те же основные принципы и компоненты, что и традиционные PIV системы компании TSI – лазер, камеру, синхронизатор и программное обеспечение для сбора и анализа данных, но со специальными модификациями, которые подходят для применений, требующих большого увеличения. Стандартная система использует инвертированный микроскоп (возможно вертикальное расположение), флуоресцентные затравочные частицы, импульсный лазерный источник для возбуждения затравочных частиц и эпифлуоресцентный фильтр в форме кубика для выделения длины волны излучения для визуализации. Благодаря расположению отраженного света, система MicroPIV обычно использует узкую глубину резкости, типичную для микроскопической оптики, для получения результатов в интересующей плоскости.

Система Micro PIV легко настраивается. Существует множество опций и аксессуаров для микроскопа, объективов, источников света, затравочных частиц, фильтров, камер и др. При разработке этой системы TSI тесно сотрудничал с пионерами в области измерений микропотоков, разработки оптических систем, эпифлуоресцентного освещения, разработки алгоритмов обработки и методов анализа. TSI лицензировала эту технологию и внедрила запатентованные концепции в конструкцию своей системы MicroPIV, что делает ее передовым и точным инструментом для измерения микропотока.

Комплектация системы:

  • Инвертированный микроскоп с объективом, галогенная лампа, фильтр и F-mount адаптер камеры с оборачивающей системой линз;
  • Импульсный лазер;
  • Набор жидкостных световодов и соединительных аксессуаров;
  • ПЗС-камера (конкретная модель зависит от области применения; включает в себя объектив камеры, все интерфейсные кабели, устройство захвата кадра);
  • Флуоресцентные затравочные частицы;
  • Программируемый блок управления синхронизацией LaserPulse Synchronizer , модель 610036;
  • Пакет программного обеспечения INSIGHT ™ 4G для сбора, анализа и отображения данных.
Дополнительные аксессуары и опции:
  • Объективы (обычно 4X - 40X, возможны другие модели);
  • Непрерывный лазер;
  • Аттенюатор лазерного излучения;
  • Адаптеры камеры и монтажное оборудование;
  • 1Х объективы и 5Х объективы для микроскопа;
  • Модели микропотока и аксессуары, включая трубки и флуоресцентные частицы.

Основные характеристики используемых лазеров:

Параметр Значение Единица измерения
Модели лазеров YAG70-15- QTL YAG145- 15-QTL YAG200- 15-QTL
Длина волны
532 нм
Частота повторения
0-15 Гц
Энергия импульса
70 145 200 мДж
Стабильность от импульса к импульсу (RMS)
<2 %
Длительность импульса
<10 <10 <10 нс
Диаметр пучка
<5 <6,35 <6,35 мм
Расходимость пучка
<4 мрад
Поляризация
линейная, вертикальная
Профиль пучка
flat-top, однородный пучок
Рабочая температура
18 - 28 °C
Температура хранения
5 - 50 °C
Питание
100 – 240 VAC, 50 - 60 Гц
Кол-во импульсов
100 млн
Охлаждение
Дистиллированная / деионизированная вода

Параметр Значение Ед.изм.  
Модели лазеров YAG65-
15-LIT   
YAG135-
15-LIT   
YAG200-
15-LIT   
YAG400-
15-LIT
YAG50-
100-LIT
YAG100-
100-LIT
Длина волны
532 532 532 532 532 532 нм
Энергия импульса
65 135 200 400 50 100 мДж
Энергия импульса
0-15 0-15 0-15 0-15 0-50 0-100 мДж
Стабильность от импульса
к импульсу (RMS)
2 2 2 2 2 2 %
Диаметр пучка
4 5 6,5 9,5 4 4 мм
Расходимость пучка
2,5 3 3 <1 3 3 мрад
Длительность импульса
6-8 6-9 6-9 5-7 6-8 5-7 нс
Стабильность позиции 
<100 <100 <100 100 100 100 мрад
Тип резонатора
стабильный стабильный стабильный телескопический стабильный телескопический  
Количество импульсов
>5 х 107
Временной джиттер
<0,5 нс
Питание
110 – 250 VAC, 47 – 63 Гц 220 - 250 VAC, 50 - 60 Гц 110 - 250 VAC, 47 - 63 Гц 220 - 250 VAC, 50 - 60 Гц
Температура окружающей среды
5 - 35 °C

Основные преимущества блока управления синхронизацией LaserPulse Synchronizer 610036: 
  • 8 независимых выходных каналов; 2 входных канала;
  • 250 пс разрешение по времени;
  • Одновременное управление несколькими камерами;
  • Внешний запуск для измерения фазовой синхронизации;
  • Триггерные сигналы для PIV, PLIF и высокоскоростных лазеров;
  • Триггерные сигналы для камер высокого разрешения и высокой скорости;
  • Программирование с помощью INSIGHT 4G ™ Data Acquisition, программного обеспечения для анализа и отображения;
  • Цифровой дисплей настроек на передней панели.
Параметр Значение Единица измерения
Генерация импульсов
Задержка
0-5000 c
Длительность импульса
10 нс - 1000 с
Рзрешение
0,25 нс
Джиттер RMS
<50 пс
Выходы
Выходы
TTL/CMOS, регулируемый 2 - 20 В, 35 В (опция)
Сопротивление
50 Ом
Скорость нарастания напряжения
>0,5 В/нс
Перегрузка
<100 + 10% амплитуды мВ
Амплитуда
2,0 - 10 В DC на нагрузку 1 кОм
1,0 - 10 В DC на 50 Ом
Внешний триггер
Частота
DC - 5 МГц
Порог
0,5-15 В
Диапазон входного напряжения
60 В
Триггер по наклону
восходящий или опускающийся
Джиттер RMS
50 пс
Технические параметры
Интерфейс
USB, RS-232
Питание
120/240 В AC, 50-60 Гц
Размеры
20,3 х 12 х 26,7 см
Вес
1,1 кг

Основные модели камер:
Партномер камеры   Разрешение  Частота кадров
630076 2048 x 2048 180 fps
630097
4096 x 3072 180 fps
630098
5120 x 5120 72 fps
630130
2560 x 2160 34 fps
630132
2048 x 2048 40 fps
630134
2756 x 2208 20 fps
630136
3388 x 2712 14 fps

  • Изучение потока в микроканалах
  • Микрогидродинамика
  • Микроэлектромеханические системы
  • Фармацевтика
  • Изучение потока в сосудистой сети
  • Биологические потоки
  • Клеточные потоки

Данное оборудование производится под заказ с необходимыми параметрами оборудования. Обратитесь к специалистам компании "Специальные системы. Фотоника" для подбора оптимального решения под Вашу задачу.
Назад к разделу

Мой заказ