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ハイスピードカメラ Phantom UV拡張モデル

ハイスピードカメラ Phantom UV拡張モデル

ハイスピードカメラPhantom UV拡張モデルは従来のセンサー波長感度に加え、紫外域に波長感度をもった拡張モデルです。
紫外~可視光の波長帯に対応し、従来のハイスピードカメラと同様の可視光での使用から、UVレンズと波長フィルタを用いた紫外の可視化まで幅広い活用が可能です。
UV拡張モデルはPhantom T(3610/2410)、TMX (7510 / 6410 / 5010)に対応しています。

製造元:Vision Research Inc.(米国)

UV拡張モデルの紹介ビデオ

UV拡張モデルの特徴

  • 紫外~可視光の波長帯に感度をもつ拡張モデル
  • UVレンズ、波長フィルタを用いた紫外可視化が可能
  • 従来のハイスピードカメラと同様の使用が可能
従来機種の波長度特性
UV機種の波長度特性

UV拡張モデルの使用例

  • 燃焼
  • OH発光
  • レーザー誘起蛍光(LIF)分光法
  • 生物医学
  • UV-VIS分光法

燃焼 - OH発光の観察

燃焼時のOH発光強度の観察は従来、I.I.(イメージインテンシファイア)が必須でした。 UVハイスピードカメラを使用することで、310nmのバンドパスフィルタを装着してOH発光の観察が可能となり、I.I.での撮影より低ノイズで鮮明な画像が撮影できるようになりました。

エンジン内の水素燃焼の比較撮影

  • 解像度:1,280 × 800ピクセル
  • 撮影速度:10,000fps
  • 露光時間:99.9us

【計測のポイント】

エンジン内の水素燃焼の様子をPhantom T3610 UVで撮影しました。I.I.だとノイズが多く、燃焼の輪郭が捉えられません。I.I.なしで310nmバンドパスフィルタを入れると、鮮明に撮影できました。

燃焼分野におけるフィルタ有無の比較撮影

OHラジカルの発光は燃焼過程の反応性や温度を直接的に反映します。OH発光強度を計測することで、燃焼効率、燃料の完全燃焼のモニタリングが可能となるだけでなく、燃焼条件の最適化にもつながります。UVハイスピードカメラに310nmのバンドパスフィルタを装着することでOHラジカル発光の計測が可能となります。

燃焼分野におけるフィルタ有無の比較撮影
燃焼分野におけるフィルタ有無の比較撮影

燃焼分野における撮影事例

水素・アンモニア混合気燃焼
(310nmフィルタ装備)

  • 解像度:1,280×800ピクセル
  • 撮影速度:500fps
  • 露光時間:1.99ms

バーナー燃焼
(301nmフィルタ装備)

  • 解像度:1,280×800ピクセル
  • 撮影速度:2,000fps
  • 露光時間:490µs

放電・プラズマ - UV領域で感度増大

放電・プラズマ分野においてもOH発光強度の観察が可能です。I.I.だと取り回しや焼き付きの懸念がある一方、UVハイスピードカメラなら強力な発光を捉えたり、微弱な発光を捉えたり柔軟に対応できます。通常のモノクロカメラの波長感度に加え、UV波長帯域での感度を有するため、以下の事例のように放電現象を高感度かつ鮮明に撮影できます。

通常撮影とUV撮影の比較

  • 解像度:512×256ピクセル
  • 撮影速度:230,000fps
  • 露光時間:4.1µs

(左図)PHANTOM UV非対応モデル
(中央図)PHANTOM UV フィルタなし
(右図)PHANTOM UV + 310nmバンドパスフィルタ

高温下セラミックスの引張試験

  • 解像度:768×608ピクセル
  • 撮影速度:5,000fps
  • 露光時間:190µs

1000℃に加熱されたセラミックスの強発光を抑えるため、365nmのUV照明を当て、365nmのバンドパスフィルタを装着しています。紫外線の波長は可視光よりも短いため、光の回折が少ないのが特徴です。そのため、表面の微細なひずみや小さな亀裂など、可視光では見逃されがちな現象の可視化が可能になりました。

プラズモイド衝突過程

  • 解像度:256×128ピクセル
  • 撮影速度:450,000fps
  • 露光時間:0.6µs

プラズモイドは、磁気圏に閉じ込められたプラズマの塊です。秒速300kmを超える相対速度で衝突・合体したプラズモイドが、外部から印加された磁場に対して反磁性方向に回転する様子が鮮明に撮影されています。本事例ではUV領域だけに限定するため、310nmのバンドパスフィルタを入れて撮影しました。

UVハイスピードカメラ ラインナップ

ハイスピードカメラPhantom TMX (7510 / 6410 / 5010)

Phantom TMX 7510 / 6410 / 5010
TMXシリーズの波長感度特性

Phantom TMXシリーズは1,280x800ピクセルで76,000fps(TMX7510)
波長感度特性以外のスペックは以下の通常モデルをご覧ください。

ハイスピードカメラPhantom T3610 / 2410

ハイスピードカメラPhantom T3610 / 2410
Tシリーズの波長感度特性

Phantom T シリーズは1,280x800ピクセルで38,000fps(T3610)の撮影が可能なTMXシリーズに次ぐ高速モデルです。
波長感度特性以外のスペックは以下の通常モデルをご覧ください。

レンズラインナップ

ニコン社製UV105mm F4.5Fマウント

ニコン社製
UV105mm F4.5
Fマウント

CERCO社製(フランス)UV45mm F1.8Fマウント

CERCO社製(フランス)
UV45mm F1.8
Fマウント

ニコン社製UV25mm F2.8Cマウント

ニコン社製
UV25mm F2.8
Cマウント

UVハイスピードカメラに関する質問と回答

Q

ほかにどのような機材が必要ですか?

A

UV領域を透過するレンズが必要です。また、UV領域だけを撮影する場合はUV以外をカットするフィルターが必要です。
UVの光が微弱な場合は、微弱な光を増幅するイメージインテンシファイアもご活用いただけます。

Q

カラーカメラはありますか?

A

UV領域を撮影できるカメラはモノクロモデルのみとなります。

計測請負・レンタルのご案内

ハイスピードカメラは、ご購入いただく以外に計測請負、レンタルもございます。
照明、レンズ、三脚、各種解析ソフトウェア、制御PC等も合わせてレンタル可能です。
まずは技術相談からお気軽にお問い合わせください。

計測請負

計測請負では、画像計測のプロフェッショナルが機材提案から撮影、データ提出まで行います。
失敗できない実験や撮影人員が必要な場合に最適です。

  • 機材選定から撮影、データ提出まで当社が対応
  • ハイスピードカメラ初心者の方も安心
  • お客様は実験に集中いただけます

製品レンタル

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  • 最新機種を1日単位で使える
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