Hyper Vision HPV-X2 - Candidatures

Caméra vidéo haute vitesse

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Fonction d'enregistrement synchronisé à grande vitesse avec deux caméras

Un enregistrement synchronisé précis peut être effectué à l'aide de deux caméras à une fréquence de 10 millions d'images/seconde, ce qui permet d'enregistrer simultanément des phénomènes à grande vitesse dans deux directions. L'analyse d'images en 3D peut également être réalisée à l'aide d'un logiciel d'analyse d'images disponible dans le commerce.

High-Speed Synchronized Recording Function Using Two Cameras

Enregistrement bidirectionnel simultané de la rupture d'un plastique renforcé de fibres de carbone (CFRP) lors d'un essai de traction

Vitesse d'enregistrement: 1 million d'images/seconde

Two Directional Simultaneous Recording of the Breakage of Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) in a Tensile Test
Hyper Vision HPV-X2

Domaines des semi-conducteurs

Application: Semiconductor Fields

・ Le comportement du plasma dans les générateurs de plasma
・ Observation du processus de défaillance des dispositifs semi-conducteurs

Des caméras à grande vitesse sont utilisées pour l'analyse des modes de défaillance, y compris l'observation du moment de la destruction du film isolant sur les dispositifs semi-conducteurs.

Rupture diélectrique du dispositif semi-conducteur

Rupture diélectrique de MOS (Metal - Oxyde - Le silicium, à la base du circuit intégré semi-conducteur, est observé. Le processus de décomposition est capturé dans lequel l'électrode métallique à couche mince va se détacher de la couche d'oxyde tout en émettant un flash.
(Fourni par le laboratoire Sugawa Kuroda de l'université de Tohoku)

Vitesse d'enregistrement: 1 million d'images/seconde
Largeur du champ de vision: Approx. 0,8 mm

 

 

Domaines de l'automobile

Application: Automotive Field

・ Le comportement à la rupture des matériaux de carrosserie automobile
・ Le processus de combustion dans les moteurs
・ Le processus d'injection dans l'équipement d'injection de carburant

Afin de développer des moteurs automobiles à haut rendement et à haute efficacité, des observations et des analyses détaillées des composants structurels du moteur sont nécessaires. Cela comprend le processus d'injection du carburant par l'équipement d'injection (injecteurs) et le processus d'allumage du carburant par les bougies d'allumage.
En outre, le développement de carrosseries automobiles utilisant de nouveaux matériaux tels que les plastiques légers et très résistants renforcés par des fibres de carbone (CFRP) est activement poursuivi. Cependant, lors du développement de ces nouveaux matériaux, il est nécessaire d'observer et d'analyser le comportement de déformation et de rupture des matériaux lorsqu'ils subissent un impact.
Ces dernières années, le comportement de déformation des matériaux enregistrés à l'aide de caméras à grande vitesse a été analysé à l'aide de logiciels d'analyse d'images. Des analyses dynamiques des distributions de déformation en 2D ou 3D dans le matériau sont également réalisées.
En outre, des caméras à grande vitesse sont utilisées pour observer le processus de combustion du moteur et le comportement des airbags.

Observation et analyse des composants du moteur

La décharge de la bougie d'allumage ou de l'injection de carburant à partir de la buse peut être observée en partie seule ou à l'aide d'un moteur de visualisation et analysée en détail.

Observation and Analysis of Engine Components

Injecteur de carburant pour un moteur d'automobile

Le carburant liquide est injecté par la buse d'injection du moteur. L'analyse du processus d'atomisation, par lequel le combustible est transformé en fines particules de taille uniforme, est indispensable au développement de moteurs à haute puissance et à haut rendement. Les images montrent comment le carburant liquide injecté à grande vitesse par les pores de l'extrémité de la buse forme un film conique qui se transforme ensuite en gouttelettes.
(fourni par le professeur Kawahara San de l'université d'Okayama)

Vitesse d'enregistrement: 2 millions d'images/seconde
Largeur du champ de vision: Approx. 1,2 mm

Buse d'injection de carburant

Processus d'atomisation des combustibles

Le carburant liquide injecté par la buse est capturé. Le film liquide se transforme en gouttelettes à mesure que l'on s'éloigne de la buse.
(fourni par le professeur Kawahara San de l'université d'Okayama)

Vitesse d'enregistrement: 10 millions d'images/seconde
Largeur du champ de vision: Approx. 1,2 mm

Processus d'atomisation des combustibles

Processus d'atomisation des combustibles à 1 mm de la buse

Processus d'atomisation des combustibles à 2 mm de la buse

Bougies d'allumage

L'image enregistrée montre la décharge d'étincelles se produisant entre les électrodes de la bougie d'allumage. Il est évident que l'étincelle est fortement courbée par l'impact du carburant injecté du côté gauche au côté droit de l'image.
(fourni par le professeur Kawahara San de l'université d'Okayama)

Vitesse d'enregistrement: 1 million d'images/seconde
Largeur du champ de vision: Approx. 30 mm

Bougies d'allumage

Essai de traction à grande vitesse sur des plastiques renforcés de fibres de carbone (CFRP)

L'image illustre la rupture du PRFC par la machine d'essai de traction à grande vitesse. Le PRFC se fracture instantanément à la charge limite, de sorte qu'une vitesse d'enregistrement de 10 millions d'images/seconde est nécessaire pour capturer le processus de fracturation en détail.

Vitesse d'enregistrement: 10 millions d'images/seconde
Largeur du champ de vision: Approx. 10 mm

Essai de traction à grande vitesse sur des plastiques renforcés de fibres de carbone

Observation dynamique de la distribution des déformations lors d'un essai de traction à grande vitesse

Le comportement à la rupture d'éprouvettes en résine de différentes géométries a été observé lors d'un essai de traction à grande vitesse, et la répartition des déformations à la surface des éprouvettes a été visualisée par une analyse DIC des images prises à grande vitesse lors de l'essai.

 

(1) Élément d'essai pour haltères

Vitesse d'essai : 10 m/s
Fréquence : 250 kfps

(2) Élément de test avec trou

Vitesse d'essai : 10 m/s
Fréquence : 1 Mfps

 

Vitesse d'essai : 10 m/s
Fréquence : 5 Mfps

(3) Élément de test entaillé

Vitesse d'essai : 10 m/s
Fréquence : 1 Mfps

 

Vitesse d'essai : 10 m/s
Fréquence : 5 Mfps

Domaines des équipements industriels

Application: Industrial Equipment Fields

・ Observation du processus d'usinage dans les équipements de soudage et d'usinage

・ Analyse des erreurs de fonctionnement des équipements de fabrication

Les caméras à grande vitesse sont utilisées pour observer et mesurer les phénomènes à grande vitesse. Il s'agit notamment du comportement du plasma dans les systèmes de gravure, les systèmes de pulvérisation et autres équipements à plasma, et des processus d'usinage dans les systèmes d'usinage au laser, les machines à décharge électrique et les machines de découpe.

Appareil de formation de film par ablation laser

Si l'impulsion laser irradie une substance cible, substance dont la surface est décapée (ablation), des particules émettant de la lumière, appelées panache, en sortent. L'appareil de formation de film par ablation laser utilise ce phénomène, un substrat à former un film est disposé à l'opposé de la substance cible, et un film en déposant les particules générées par l'abrasion sur le substrat. L'image est obtenue en observant le processus de génération et de disparition du panache avec les impulsions laser émises horizontalement depuis la gauche.
Fourni par le laboratoire Tanabe de l'université de Kyoto

Vitesse d'enregistrement: 10 millions d'images/seconde
Largeur du champ de vision: Approx. 50 mm

Laser Ablation Film Forming Apparatus

Système de dépôt par ablation laser

Domaines des équipements médicaux avancés

Applications: Advanced Medical Equipment Fields

・ Le processus de libération des médicaments dans les systèmes d'administration de médicaments
・ Le processus de génération et de disparition des microbulles, qui sont utilisées pour la stérilisation et le diagnostic par ultrasons

Dans les domaines du traitement médical et de la biotechnologie, la recherche progresse en utilisant la dynamique de ce que l'on appelle les microbulles, des bulles microscopiques de l'ordre de 1 à 100 microns.
Lorsque les microbulles d'un fluide sont exposées à des ondes ultrasoniques, elles se dilatent, se contractent, puis disparaissent, un processus qui génère un écoulement localisé à grande vitesse appelé microjet. Des recherches sont en cours sur l'utilisation de ce phénomène pour ouvrir des pores dans les cellules afin d'introduire des gènes et des agents pharmaceutiques directement dans les cellules.
Les microbulles étant extrêmement minuscules, le processus d'expansion, de contraction et de destruction se produit à des vitesses très élevées. Par conséquent, une caméra à haute sensibilité et à grande vitesse est nécessaire pour analyser ce comportement.
En outre, des caméras à grande vitesse sont utilisées pour observer le comportement des ondes ultrasoniques émises par les générateurs d'ultrasons.

Le processus de destruction des microbulles à proximité des cellules cancéreuses à l'aide d'ondes ultrasoniques

La recherche progresse sur un système d'administration de médicaments dans lequel des microcapsules contenant des agents pharmaceutiques et des microbulles sont introduites à proximité des cellules cancéreuses. L'exposition à des ondes ultrasoniques permet de rompre les capsules, et les agents pharmaceutiques sont alors guidés dans les cellules cancéreuses. Les images illustrent l'expansion, la contraction et la destruction des microbulles à proximité des cellules cancéreuses, ainsi que l'impact mécanique de ce processus sur les cellules.
(Fourni par la division de bio-ingénierie et de bio-informatique de l'université d'Hokkaido)

Vitesse d'enregistrement: 10 millions d'images/seconde
Largeur du champ de vision: Approx. 130 μm

 

 

Contraction à grande vitesse de microbulles

Les images illustrent la contraction et la disparition des microbulles résultant d'une décharge électrique à l'extrémité d'un tube microscopique. Des recherches sont menées sur les micro-scalpels et d'autres applications utilisant le flux à grande vitesse généré par la disparition des microbulles.
(Fourni par le laboratoire Yamanishi de l'Institut de technologie de Shibaura)

Vitesse d'enregistrement: 1 million d'images/seconde
Largeur du champ de vision: Approx. 0,2 mm

Domaines de l'électronique grand public

Application: Consumer Electronics Fields

・ Le processus de décharge de l'encre du jet d'encre
・ Le processus de rupture du verre renforcé
・ Le comportement des dispositifs MEMS utilisés dans les projecteurs

Les caméras à grande vitesse sont utilisées pour observer les phénomènes à grande vitesse dans le micro-domaine. Il s'agit notamment d'observer le processus de défaillance de matériaux fragiles tels que le verre renforcé utilisé dans les appareils d'information mobiles, le processus de décharge de l'encre dans les imprimantes à jet d'encre et le comportement des dispositifs MEMS utilisés dans les projecteurs.

Imprimantes à jet d'encre

Dans le cadre du développement des imprimantes à jet d'encre, il est nécessaire d'agrandir la quantité microscopique d'encre qui sort de la buse et d'observer son comportement en détail à l'aide de caméras à grande vitesse.
(fourni par le professeur associé Enomoto de l'université de Kanazawa)

Vitesse d'enregistrement: 5 millions d'images/seconde
Largeur du champ de vision: Approx. 0,2 mm

 

 

Caméra vidéo haute vitesse

Logiciel convivial optimisé pour l'enregistrement à très haute vitesse

Hyper Vision HPV-X2

Des phénomènes qui ne pouvaient pas être confirmés de manière conventionnelle sont désormais observables dans de nombreux domaines nécessitant un enregistrement à grande vitesse. Il s'agit notamment du développement de la haute technologie, de la recherche en sciences et en ingénierie, de la recherche biologique et de l'évaluation de la qualité.

Bris de glace - (Vitesse d'enregistrement 10Mfps)

Très grande vitesse et haute résolution spatiale! 10 millions d'images par seconde - Caméra HyperVision HPV-X2. Le verre est fracturé par l'impact d'un projectile à grande vitesse. Le processus de propagation des fissures à grande vitesse peut être clairement observé.

Propagation des fissures (verre) Vitesse d'enregistrement: 10 millions d'images/seconde

Le verre est fracturé par l'impact d'un projectile à grande vitesse. Le processus de propagation des fissures à grande vitesse peut être clairement observé.

Eclairage instantané par flash Vitesse d'enregistrement: 10 millions d'images/seconde

La transmission d'une étincelle au moment de l'allumage d'une lampe flash au xénon peut être observée en détail.

Essai de traction à grande vitesse sur CFRP Vitesse d'enregistrement: 5 millions d'images/seconde

Lors des essais de matériaux CFRP avec un testeur de traction à grande vitesse, la rupture instantanée des matériaux peut être observée en détail.
(Vitesse d'essai de 10 m/s)

Vitesse d'enregistrement du jet d'eau: 4 millions d'images/seconde

Le processus par lequel le liquide pulvérisé à grande vitesse par une buse se transforme en fines gouttelettes d'eau, puis est dispersé, peut être observé en détail.

MEMS High-Speed Operation Vitesse d'enregistrement: 5 millions d'images/seconde

Le déplacement à grande vitesse du miroir microscopique dans un dispositif MEMS, utilisé dans un projecteur de PC, peut être observé en détail.

Décharge du jet d'encre - Vitesse d'enregistrement: 5 millions d'images/sec

  • Aperçu de l'enregistrement
    Un échantillon de liquide déchargé de l'extrémité de la buse d'une tête d'imprimante est observé et enregistré avec le HPV-X2 pour montrer comment l'échantillon se transforme en gouttelette et génère des pulvérisations inutiles. Une caméra vidéo à grande vitesse est nécessaire car les images agrandies sont prises dans une zone microscopique.
  • Domaines d'application
    Recherche et développement de produits électroniques imprimables

Collision de projectiles à grande vitesse - Vitesse d'enregistrement: 10 millions d'images/sec

  • Aperçu de l'enregistrement
    Cette image, prise avec le HPV-X2, montre l'instant où une pastille de résine, tirée par un canon à gaz léger à deux étages à une vitesse d'environ 3 km/s, entre en collision avec la cible à grande vitesse. Il permet de vérifier l'émission intense de lumière par la pastille de résine lorsqu'elle est transformée en plasma par la collision, ainsi que la diffusion explosive.
  • Aperçu de l'enregistrement
    Recherche et développement de mécanismes de protection contre les débris spatiaux générés par le développement de l'espace. Enquête sur les collisions de météorites en physique spatiale.

Lecture au ralenti des phénomènes sur une durée de 25,6 μ

Collision à grande vitesse d'une sphère en résine - Vitesse d'enregistrement: 2 millions d'images/seconde, 5 millions d'images/seconde.

  • Aperçu de l'enregistrement
    Enregistrée avec un HPV-X2, cette image montre la propagation d'ondes de stress et le développement de fissures à l'intérieur d'un bloc de résine transparente causé par la collision à grande vitesse d'une sphère de résine tirée à environ 3,5 km/s par un pistolet à gaz léger à deux étages.
  • Domaines d'application
    Étude des mécanismes de rupture des matériaux.
 

Lecture au ralenti de phénomènes sur une durée de 64 μs
 

 

Lecture au ralenti des phénomènes sur une durée de 51,2 μs

Progression de la destruction de la LED par la surintensité

  • Enregistrement vidéo à très grande vitesse, jusqu'à 10 millions d'images par seconde!
  • Très grande vitesse et haute résolution spatiale.
     Mode FP : 400×250 pixels (à 5 M fps,)
     Mode HP : 50 000 pixels (à 10 M fps,)
  • Le nombre maximum de trames d'enregistrement est de 128 / 256
     Mode FP : 128 images (jusqu'à 5 M fps,)
     Mode HP : 256 images(à 10 M fps,)

Couronne de lait

  • Enregistrement vidéo à très grande vitesse, jusqu'à 10 millions d'images par seconde!
  • Très grande vitesse et haute résolution spatiale.
     Mode FP : 400×250 pixels (à 5 M fps,)
     Mode HP : 50 000 pixels (à 10 M fps,)
  • Le nombre maximum de trames d'enregistrement est de 128 / 256
     Mode FP : 128 images (jusqu'à 5 M fps,)
     Mode HP : 256 images(à 10 M fps,)

Propagation de la détonation

  • Enregistrement vidéo à très grande vitesse, jusqu'à 10 millions d'images par seconde!
  • Très grande vitesse et haute résolution spatiale.
     Mode FP : 400×250 pixels (à 5 M fps,)
     Mode HP : 50 000 pixels (à 10 M fps,)
  • Le nombre maximum de trames d'enregistrement est de 128 / 256
     Mode FP : 128 images (jusqu'à 5 M fps,)
     Mode HP : 256 images(à 10 M fps,)