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研究・開発

合成樹脂容器の落下

プラスチックペール缶の落下試験の画像です。液体を充填した状態で落下させ、上蓋が破損したり、外れないように製品開発を行いました。ハイスピードカメラで確認することにより、蓋割れ、蓋外れのメカニズムを解析し、製品開発に結び付けました。落下時の上蓋の挙動を鮮明に捉えることが出来ます。

使用機材

小型・多機能ハイスピードカメラPhantom VEO-E310
ハンディハイスピードカメラPhantom Miro LC310

撮影条件

撮影速度:3,000コマ/秒
画素数:1,024×800ピクセル
露光時間:1μ秒

高輝度メタルハライド照明
高輝度メタルハライド照明

撮影条件

出力:250W
光源:メタルハライド

インクジェットの吐出

超高速度ビデオカメラ Kirana を用いてインクジェットの吐出の様子を100万コマ/秒で撮影しました。924×768ピクセルという、今までにない高解像度での撮影が可能な為、液滴の挙動や、粒径をより詳細に捉えることが出来ます。
拡大レンズを使った高速度撮影では、非常に明るい光源が必要になります。しかし照度をあげると、熱量も増大してしまい、熱影響によりインクジェット等の微小液滴の挙動が変化してしまいます。
パルスレーザー照明のCaviluxを用いることにより、短パルスでの照射で熱影響なくし、かつ高速移動するインクジェットの輪郭をブレなく、シャープに撮影することが可能です。

使用機材

超高速度ビデオカメラKirana
超高速度ビデオカメラKirana

撮影条件

撮影速度:100万コマ/秒
画素数: 924×768ピクセル

可視化用レーザー照明CAVILUX Smart
可視化用レーザー照明CAVILUX Smart

撮影条件

出力:400W
波長:640nm

フィラメントの温度計測

ガラスに囲まれたランタンの中心部にある、フィラメントの温度分布を計測しました。ガラスや煙のような半透明物質は、補正せずに透過して計測することが可能です。
撮影機種:Thermera seen
温度域:1,000-1,750℃

使用機材

2色式熱画像計測システムThermera
2色式熱画像計測システムThermera

撮影条件

温度域:1,000-1,750℃

金属の温度分布

炉内で加熱された2種類の金属の温度分布を計測しました。Thermeraは、このように放射率の異なる物質の温度を同時に計測する事ができます。

撮影機種:Thermera-Ingas

温度域:300-1,000℃

画像(左):Thermera-InGasによる実画像

画像(右):カラーテーブルで表示した熱分布画像

使用機材

2色式熱画像計測システムThermera
2色式熱画像計測システムThermera

撮影条件

温度域:300-1,000℃

金属片クラック

金属板を圧縮した際の亀裂の伸展を5百万fpsで可視化しています。8mm角の金属板の画面中央に向かって、徐々に伸展しています。板のどこで伸展が起こるか不明でしたが、高解解像度カメラkiranaで撮影することで、細部まで鮮明に可視化できています。

撮影協力:東京大学 榎研究室

使用機材

超高速度ビデオカメラKirana
超高速度ビデオカメラKirana

撮影条件

撮影速度:5,000,000コマ/秒

画素数: 924×768ピクセル

ウエハー洗浄液の挙動

高解像度のため、全体を撮影しつつ拡大解析可能

高解像度のため、全体を撮影しつつ拡大解析可能

現場写真

撮影風景

説明

シリコンウエハー洗浄の様子を、ハイスピードカメラを用いて撮影しました。本来の洗浄液は透明ですが、可視化の為に白く着色しています。
洗浄工程においては、洗浄液の広がり方、エッジからの飛び散る液滴形成挙動のメカニズム解析が必要になります。Phantom v2640であれば、超高解像度での高速度撮影が可能なので、全体の洗浄液の広がり方や、液滴形成箇所を確認しながら、一つの液滴を拡大しても十分な解像度が得られるます。そのため全体の挙動と、部分的な挙動を一度で撮影でき、メカニズムの解析に有用なデータを、時間的にも、空間的にも関連付けながら撮影することができます。 また、液滴形成は常に円周上を動きながら形成されるため、拡大撮影エリアの指定が難しいのですが、Phantom v2640であれば、広い範囲を撮影しておいて後で拡大解析することができます。

試験条件:

ディスク回転数:200rpm

使用機材:

Phantom v2640 モノクロ

画像提供:

群馬大学大学院理工学府 知能機能創製部門
天谷賢児 教授

使用機材

ハイスピードカメラPhantom v2640
ハイスピードカメラPhantom v2640

撮影条件

撮影速度:4,000コマ/秒
露光時間:100μ秒
試験条件:ディスク回転数:200rpm

プラズマ挙動の可視化

説明

トカマク装置内のプラズマ発光の様子をハイスピードカメラを用いて撮影しました。
プラズマが上下にずれて着火し、真空容器中心で拡がり、表面が星型の様に乱れて回転している様子が観察できます。最後にプラズマ断面が小さくなって消えていく位置も微妙なコイル電流の違いで放電毎に違いを確認できました。Phantom v2512の感度、画質が活かされた撮影です。

画像提供:

東京工業大学
先導原子力研究所
飯尾教授

使用機材

ハイスピードカメラPhantom v2512
ハイスピードカメラPhantom v2512

撮影条件

画素数:1,280 x 800ピクセル
撮影速度:25,000コマ/秒
露光時間:39μ秒

高電圧プラズマ 45kV火花放電

説明

高電圧プラズマの様子を撮影しました(60mm間隔)。放電が枝分かれしている様子が鮮明にとらえられています。また最後に粒子挙動で撮影できています。放電初期と後期で輝度差のある現象を同時に捉えられているPhantom のVEO1310の感度・ダイナミックレンジが活かされた事例です。

使用機材

ハイスピードカメラPhantom VEO1310
Phantom VEO1310

撮影条件

画素数:640 x 240ピクセル
撮影速度:73,000コマ/秒
露光時間:12μ秒

水中放電の撮影

説明

電極間に高繰り返し高電圧パルスを印加することによってプラズマを生成しています。水中で発生したキャビテーション気泡への影響等を観察しています。現象が速いため、露光時間を短くしましたが、高感度カメラのため、放電現象をしっかりとらえられています。

画像提供

兵庫県立大学
大学院工学研究科 電気物性工学専攻
岡先生

使用機材

ハイスピードカメラPhantom v1612
ハイスピードカメラPhantom v1612

撮影条件

画素数:256 x 256ピクセル
撮影速度:50,000コマ/秒
露光時間:2.5μ秒

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