Hyper Vision HPV-X2 - Applications
High-Speed Video Camera
2대의 카메라를 이용한 고속 동기화 촬영기능
1,000만 frames/second의 프레임 레이트로 2대의 카메라를 이용한 정확한 동기 촬영이 가능하기 때문에 고속현상을 2방향에서 동시에 촬영할 수 있습니다. 또한, 시중에 판매되고 있는 이미지 해석 소프트웨어와의 조합으로 3차원 이미지 해석을 할 수 있습니다.
・2대의 카메라를 이용한 2방향 동시 촬영
・시중에 판매되고 있는 이미지 해석 소프트와의 조합을 이용한 3차원 이미지 해석
인장실험에서의 CFRP 파손에 대한 2방향 동시 촬영
촬영속도: 100만 frames/second
반도체 분야
・ 플라즈마 발생장치의 플라즈마 관찰
・ 반도체 디바이스의 파괴과정 관찰
반도체 디바이스의 절연파괴 순간의 관찰 등 고장분석 및 해석에도 사용됩니다.
반도체 디바이스의 절연파괴
반도체 집적회로의 기본인 MOS (금속-절연막-실리콘) 디바이스의 고장발생 형상입니다. 절연파괴로 인한 금속의 박막 전극이 섬광을 일으키면서 절연막에서 박리해 나가는 형상을 포착하고 있습니다.
(Provided by the Sugawa Kuroda Laboratory at Tohoku University)
촬영속도 : 100만 frames/second
촬영시야 : 약 0.8 mm
자동차 분야
・ 자동차 차체 재료의 파괴 관찰
・ 엔진의 연소과정
・ 연료분사장치(인젝터)의 분사과정
고출력이면서 고효율인 자동차 엔진을 개발하기 위해서는 엔진의 구성부품인 연료분사장치의 연료 분사과정이나 점화 플러그에서의 연료 착화과정 등을 상세하게 관찰/해석할 필요가 있습니다.
또한, 가벼우면서도 고강도인 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)와 같은 신소재를 이용한 자동차 차체의 개발이 성행하고 있습니다. 이와 같은 신소재의 개발에서는 재료가 충격을 받았을 때의 변형/파괴관찰을 실시하여 해석하는 일이 필요로 하게 됩니다.
최근에는 초고속카메라를 이용하여 촬영한 재료의 변형 관찰을 확인하거나 이미지 해석 소프트웨어를 사용하여 해석, 재료의 2차원 혹은 3차원 변형 분포를 동적으로 해석하는 경우도 있습니다.
그 외에 엔진의 연소 프로세스나 에어백이 터졌을 때의 관찰을 하기 위해서 초고속카메라가 사용되어지고 있습니다.
엔진 구성부품의 관찰/해석방법
점화 플러그의 방전이나 인젝터의 연료분사의 형상은 부품 단독으로의 관찰이나 가시화 엔진이라고 불리우는 내부 관찰이 가능한 창을 설치한 엔진의 관찰을 하여 상세하게 해석할 수 있습니다.
자동차 엔진의 연료 분사노즐(인젝터)
엔진의 연료 분사노즐에서 액체 연료를 분사하여 균일한 사이즈의 미립자로 변화하는 과정의 해석은 고출력이면서 고효율인 엔진 개발에 필수 요소입니다. 동영상은 노즐 선단의 가는 구멍에서 고속 분사된 액체 연료가 원뿔 모양의 막을 형성하고 액체 방울로 변화해 가는형상을 포착하고 있습니다.
(Provided by Professor Kawahara of Okayama University)
촬영속도 : 200만 frames/second
촬영시야 : 약 1.2 mm
연료 분사노즐
연료의 미립화 과정
연료 분사노즐에서 분사된 연료가 노즐에서 멀어질수록 미립자로 변화해 가는 과정을 촬영하고 있습니다.
(Provided by Professor Kawahara of Okayama University)
촬영속도 : 100만 frames/second
촬영시야 : 약 1.2 mm
노즐 선단 부근에서 촬영
노즐에서 1mm 떨어진 부근에서 촬영
노즐에서 2mm 떨어진 부근에서 촬영
점화 플러그
점화 플러그의 전극 사이에서 발생하는 스파크 방전의 형상을 촬영하고 있습니다. 동영상의 왼쪽 방향에서 오른쪽 방향으로 분사되고 있는 연료의 영향으로 스파크의 형상이 크게 꺾여져 가고 있는 것을 알 수 있습니다.
(Provided by Professor Kawahara of Okayama University)
촬영속도 : 100만 frames/second
촬영시야 : 약 30 mm
점화 플러그
탄소섬유강화플라스틱(CFRP)의 고속인장시험
고속인장시험 중의 CFRP 파단 형상을 촬영하고 있습니다. CFRP는 한계하중에서 순간적으로 파괴되기 때문에 이 과정을 상세하게 관찰하기 위해서는 1,000만 frames/second의 촬영속도가 필요로 하게 됩니다.
촬영속도 : 1,000만 frames/second
촬영시야 : 약 10 mm
탄소섬유강화플라스틱의 고속인장시험
산업기기 분야
・용접장치나 공작기기의 가공과정 관찰
・생산설비의 동작 에러 해석
Etching 장비나 Sputtering 장비 등의 플라즈마 응용기기의 플라즈마 관찰, 레이저 가공기, 방전 가공기, 절삭 가공기의 가공과정 등의 고속 현상관찰/관측에 초고속카메라가 사용되어지고 있습니다.
레이저 어블레이션 박막 증착장치
레이저 펄스를 표적 물질에 조사하면 물질 표면이 벗겨저서(어블레이션), Plume이라고 불리는 발광을 동반한 입자가 나오게 됩니다. 레이저 어블레이션 박막 증착장치는 이 현상을 이용하고 있어 막을 형성하고 싶은 기판을 표적 물질하고 마주 보게 배치하여 어블레이션으로 인해 발생한 입자가 기판 위에 쌓여서 막을 형성합니다. 동영상은 왼쪽에서 수평으로 조사된 레이저 어블레이션으로 인한 Plume의 발생/소멸 과정을 관찰하였습니다.
Provided by the Tanabe Laboratory at Kyoto University
촬영속도 : 100만 frames/second
촬영시야 : 약 50 mm
Laser Ablation Deposition System
첨단의료기기 분야
・ Drug delivery system의 약물 방출 과정
・ 살균, 초음파 진단에 이용되는 마이크로 버블의 발생/소멸 과정
의료/바이오 분야에서 마이크로 버블이라고 불리는 1~100μm의 미세기포의 다이나믹스를 이용한 연구가 진행되고 있습니다.
유체 중의 마이크로 버블이 초음파에 노출되면 팽창/수축 후에 소멸되는 과정에서 마이크로젯이라고 불리는 국소적인 고속 흐름이 발생하게 되는데 이 현상을 이용하여 세포에 작은 구멍을 만들어서 유전자나 약제를 직접 세포 안에 주입하는 연구가 이루어지고 있습니다.
마이크로 버블은 매우 미세한데다가 팽창/수축이나 붕괴의 과정은 몹시 짧기 때문에 이 현상의 관찰이나 해석에는 고감도이면서 고속 촬영이 가능한 카메라가 필요로 하게 됩니다.
또한, 초음파발생장치에서 초음파 형상의 관찰에도 초고속카메라가 사용되어지고 있습니다.
암세포에 근접한 미세기포의 초음파를 이용한 파괴 과정
약제와 미세기포를 봉입한 마이크로캡슐을 암세포 가까이 근접하게 유도하여 초음파를 이용하여 캡슐을 파괴한 후, 약제를 암세포 안에 주입하는 Drug delivery system의 연구가 진행되고 있습니다. 동영상은 암세포에 근접한 미세기포의 팽창/수축 후에 붕괴하는 과정에서 세포에 기계적인 영향을 끼치는 형상을 촬영하고 있습니다.
(Provided by Division of Bioengineering and Bioinformatics at Hokkaido University)
촬영속도 : 100만 frames/second
촬영시야 : 약 130 μm
미세기포의 고속수축
미세 관의 선단에서 방전으로 인해 발생한 미세 기포가 수축하고 소멸하는 과정을 촬영하고 있습니다. 미세기포 소멸 시에 발생하는 고속 흐름을 이용한 Micro-scalpels 및 기타 응용분야에 대한 연구가 진행되고 있습니다.
(Provided by the Yamanishi Laboratory at the Shibaura Institute of Technology)
촬영속도 : 100만 frames/second
촬영시야 : 약 0.2 mm
가전기기 분야
・ 잉크젯의 잉크 토출과정
・ 강화유리의 파괴과정
・ 프로젝터에 사용되는 MEMS 디바이스의 관찰
모바일 기기에 사용되는 강화유리 등의 취성재료의 파괴과정 관찰, 잉크젯 프린터의 잉크 토출과정이나 프로젝터에 사용되는 MEMS 디바이스 관찰 등의 μm 영역에서 고속 현상의 관찰에 초고속카메라가 사용되어지고 있습니다.
잉크젯 프린터
잉크젯 프린터의 개발과정 중 노즐에서 토출되는 미세한 잉크를 확대하여 상세하게 관찰할 필요가 있어 초고속카메라가 사용되어지고 있습니다.
(Provided by Associate Professor Enomoto of Kanazawa University)
촬영속도 : 500만 frames/second
촬영시야 : 약 0.2 mm
초고속 비디오카메라
초고속 녹화에 최적화된 사용자 친화적인 소프트웨어
첨단기술의 개발, 이공학의 연구, 생물학의 연구, 품질평가 등 초고속 촬영이 필요로 하는 모든 분야에서 이전에는 확인할 수 없었던 현상을 볼 수 있게 되었습니다.
・과학기술분야 : 폭발, 방전, 파괴, 고속 발사체, 플라즈마, 충격파, 크랙관찰, 스파크
・개발/생산분야 : 내열기관, 잉크젯, 와이어본딩, 절삭가공, 레이저가공, 고속인장시험, 고속압축시험, 복합재 파열, 방전 가공 등
・미소영역분야 : 잉크젯, 마이크로버블, MEMS, 캐비테이션 관찰
유리의 크랙 관찰 - (촬영속도 : 1,000만 frames/second)
고속발사체의 충격으로 유리가 깨지면서 크랙이 고속으로 퍼져 나가는 과정을 명확하게 관찰 가능합니다.
유리의 크랙 관찰 - (촬영속도 : 1,000만 frames/second)
고속 발사체의 충격으로 유리가 깨지면서 고속으로 균열이 퍼져가는 과정을 명확하게 관찰할 수 있습니다.
순간적인 플래시 점등의 관찰 - (촬영속도 : 1,000만 frames/second)
제논 플래시 램프가 점등하는 순간의 플래시 형상과 램프 음극에서 기체가 발생하는 형상을 관찰할 수 있습니다.
CFRP의 고속인장시험 - (촬영속도 : 500만 frames/second)
고속인장시험기를 이용한 CFRP 재료 시험에서 CFRM 시편이 순간적으로 파열되는 형상을 상세하게 관찰할 수 있습니다.
(인장시험속도 : 10 m/s)
워터젯 - (촬영속도 : 400만 frames/second)
노즐에서 고속으로 분사된 액체가 작은 물방울이 되어서 안개처럼 흩어져 가는 과정을 상세하게 관찰할 수 있습니다.
MEMS의 고속동작 - (촬영속도 : 500만 frames/second)
PC 프로젝터에 사용되는 MEMS 디바이스의 미세거울이 고속으로 변위 동작하는 형상을 상세하게 관찰할 수 있습니다.
잉크젯의 토출 - (촬영속도 500만 frames/second)
- 촬영 개요
프린터 헤드의 선단 노즐에서 토출된 액체 시료를 관찰하여 시료가 액체 물방울로 형상 변화하는 과정이나 필요로 하지 않는 비말의 발생상황을 HPV-X2로 촬영하였습니다. 미소영역을 확대 촬영하기 때문에 초고속비디오 카메라가 필요하게 됩니다. - 응용분야
프린터블 일렉트로닉스 관련 제품의 연구개발
고속 발사체의 충돌 - (촬영속도 1,000만 frames/second)
- 촬영 개요
2단 가스총에서 약 3km/s의 속도로 발사된 수지공이 타겟에 고속충돌하는 순간을 HPV-X2로 촬영하였습니다. 층돌로 인해 플라즈마화한 수지공의 강한 발광과 폭발적 확산을 확인할 수 있습니다. - 응용분야
우주개발에서의 우주쓰레기로부터의 보호기구 연구개발, 우주물리학에서의 운석 충돌의 해명.
25.6 μ 시간에 걸친 슬로우 모션 재생
고속발사체의 충돌 - (촬영속도 200만 frames/second, 500만 frames/second)
- 촬영 개요
2단 가스총에서 약 3km/sec의 속도로 발사된 수지공의 고속충돌로 발생한 응력파의 전파와 투명 폴라카보네이트(수지) 블록 내부에서 발생하는 균열의 변화를 확인할 수 있습니다. - 응용분야
재료 파괴 메커니즘의 해명.
Slow motion playback of phenomena over a 64 μs timespan
Slow motion playback of phenomena over a 51.2 μs timespan
과전류로 인한 LED의 파괴과정
- 최고 1,000만 frames/second의 초고속 연속촬영
- 최고속도로 고해상도 촬영이 가능
FP mode : 400×250 pixel (최대 500만 fps)
HP mode : 50,000 pixel （최대 1,000만 fps) - 최대촬영매수 128장 / 256장
FP mode : 128 frame (최대 500만 fps)
HP mode : 256 frame (최대 1,000만 fps)
밀크 크라운
- 최고 1,000만 frames/second의 초고속 연속촬영
- 최고속도로 고해상도 촬영이 가능
FP mode : 400×250 pixel (최대 500만 fps)
HP mode : 50,000 pixel （최대 1,000만 fps) - 최대촬영매수 128장 / 256장
FP mode : 128 frame (최대 500만 fps)
HP mode : 256 frame (최대 1,000만 fps)
폭발의 전파과정
- 최고 1,000만 frames/second의 초고속 연속촬영
- 최고속도로 고해상도 촬영이 가능
FP mode : 400×250 pixel (최대 500만 fps)
HP mode : 50,000 pixel （최대 1,000만 fps) - 최대촬영매수 128장 / 256장
FP mode : 128 frame (최대 500만 fps)
HP mode : 256 frame (최대 1,000만 fps)
| Applications | Creation Date |
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2020-04-07 |
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2019-05-13 |
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2018-05-17 |
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2018-03-23 |
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2018-03-23 |
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2017-06-02 |
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2015-07-16 |
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2015-07-16 |
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