Ultra High Speed DHM®: oltre 100.000 misurazioni topografiche 3D al secondo

Venerdì 07 Febbraio 2020
 DHM® ad alta velocità con fotocamera Nova Photron

Nuovo record mondiale!

Una nuova pietra miliare è stata raggiunta nel campo delle misurazioni della topografia 3D ultraveloce con la consegna al Professor James Friends, Università della California di San Diego, di un DHM T1000 dotato di una fotocamera ad alta velocità Photron Nova, che consente 12.500 misure al secondo ( MPS) di topografia 3D con una risoluzione digitale di 1024 × 1024 pixel e 116.000 misure al secondo (MPS) per 256 × 266 pixel.

Avevamo bisogno di misurazioni 3D ad altissima velocità per la nostra ricerca. Dopo una considerevole ricerca, non trovando soluzioni immediatametne disponibili sul mercato, abbiamo contattato Lyncée per definire una soluzione adatta, in stretta collaborazione con i loro specialisti. Il nuovo sistema è stato recentemente consegnato e offre un'interfaccia software semplicissima da usare e completamente personalizzata, con una disposizione delle ottiche, per adattare il metodo di misurazione olografica alle telecamere ad alta velocità, che soddisfa le nostre esigenze. Abbiamo grandi aspettative per questo strumento, affinché ci consenta di svolgere ricerche eccezionali; diamo il benvenuto alla collaborazione con il team Lyncée Tec, collaborazione che sta già producendo grandi risultati.

Professor James Friends, University of California San Diego, USA

Con questo nuovo sistema il Dr. Friend e i suoi collaboratori osservano tra gli altri fenomeni acustici casuali non ripetibili sulla superficie di gocce di liquido. Più in generale questo risultato apre nuove applicazioni per DHM®, tra l'altro nei settori dellenergy harvesting, dell'impact analysis, delle interfasi fluide, dei transienti, dell'analisi dello stress, dell'evaporazione, dell'essiccazione, dell'assorbimento, del desorbimento e della dissoluzione, ecc.

È stata sviluppata un'interfaccia software dedicata per consentire il controllo dei parametri della telecamera ad alta velocità (velocità, otturatore), per gestire le diverse modalità di trigger della telecamera, per accedere in modo ottimale al buffer di memoria interna della telecamera, per riprodurre una sequenza acquisita, per selezionare i frame pertinenti e per esportarli.

Il DHM ad alta velocità è compatibile con la gamma Photron di telecamere ad alta velocità. Può essere configurato in trasmissione o in riflessione e funziona a una singola lunghezza d'onda.

Applicazioni

Un esempio di applicazione è la caratterizzazione dinamica della topografia di un'ottica focalizzabile di Optotune AG. La forma di tali obiettivi, e in particolare la loro lunghezza focale, può essere controllata elettricamente. Sul lato sinistro dell'immagine sottostante (cliccare per ingrandire l'immagine), l'animazione è registrata da una videocamera a colori a 60 fps. La fotocamera fornisce un'immagine dell'ottica, ma non la topografia dell'ottica stessa. Un controllo costante e preciso della forma è tuttavia importante per garantire prestazioni di alta qualità senza aberrazioni. DHM consente di misurare la lente con una risoluzione interferometrica.

Tra le altre cose è di particolare interesse l'analisi dinamica della forma della lente quando si applica una tensione quadrata di ingresso. Dopo ogni variazione di tensione, prima della stabilizzazione della forma della lente appare un effetto sonoro. Il DHM ad alta velocità è stato utilizzato per caratterizzare in modo efficiente questo comportamento, che influenza sia le proprietà ottiche della lente sia il suo intervallo specifico di frequenza operativa. L'animazione mostra un confronto tra la topografia 3D rilevata in sequenza temporale registrata a 60 fps, con la fotocamera normale, e quella rilevata invece a 12'800 fps con il DHM ad alta velocità quando si aziona la lente con un segnale quadrato a una frequenza di 30Hz.

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