高速攝像機(jī)在微流控技術(shù)中的應(yīng)用

2020年11月14日 10:30合肥富煌君達(dá)高科信息技術(shù)有限公司點(diǎn)擊量：576

　　多相微流控系統(tǒng)是包含兩種及兩種以上流體或相態(tài)的微流控系統(tǒng)，其流道的典型尺度在納米到亞毫米量級(jí)。因其所需流體量少，熱質(zhì)傳輸響應(yīng)速率快，產(chǎn)生污染物少等優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用于航天熱控、生物芯片、醫(yī)療、化工、能源等各個(gè)領(lǐng)域。但因流體細(xì)小、速度快，存在研究時(shí)無法直接清晰觀測(cè)其流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和流體運(yùn)動(dòng)流速的痛點(diǎn)。

　　中科院化學(xué)所喬燕教授研究多相微流體試驗(yàn)時(shí)，利用千眼狼高速攝像機(jī)與顯微鏡組合拍攝觀察微流體中液滴狀態(tài)及液體流速。此次試驗(yàn)將高速攝像機(jī)通過C口轉(zhuǎn)接環(huán)連接顯微鏡鏡頭上方，以10倍放大倍數(shù)清晰拍攝微流體控制過程，如圖1所示。

圖1 試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

　　高速攝像機(jī)可以每秒1000~10000幀的速度記錄，可拍攝整個(gè)流體流動(dòng)過程的動(dòng)態(tài)畫面，并能取得精確的微流體尺寸和速度信息。

　　試驗(yàn)中通過千眼狼高速攝像分析系統(tǒng)慢放觀看微流體中液滴運(yùn)動(dòng)過程，如圖2所示，并分析得到微流體試驗(yàn)時(shí)液相油相不同配比流速時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括液滴直徑，液滴數(shù)量等相關(guān)數(shù)據(jù)。

圖2 慢放幀畫面

　　多相微流體系統(tǒng)研究對(duì)微流控技術(shù)發(fā)展非常關(guān)鍵。如何建立多相微流體系統(tǒng)相關(guān)研究基礎(chǔ)理論，解析其反應(yīng)過程與機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)流體流動(dòng)及反應(yīng)的精準(zhǔn)調(diào)控，高速攝像機(jī)及測(cè)量技術(shù)可在此研究過程中發(fā)揮重要作用。

　　千眼狼5F04高速攝像機(jī)

　　全幅分辨率2320x1720@500fps, 小畫幅zui快可達(dá)52,800fps

　　具備智能幀率、分辨率動(dòng)態(tài)調(diào)整功能

　　同時(shí)具有USB 3.0接口

　　可用快門線控制拍攝保存過程

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