طراحی سیستم سایه نگاری پرسرعت جهت محاسبات ابعادی و سرعت ذرات

در این مقاله، طراحی و ساخت یک منبع نوری پرتوان پالسی جهت استفاده در تصویربرداری از ذرات به کمک روش سایه نگاری تشریح شده است. با توجه به کنتراست بالای تصاویر در روش سایه نگاری و عدم نیاز به منبع نور پرقدرت، از دیودهای نوری (LED) متعارف به جای لیزر در این منبع نوری استفاده شده. بنابراین، سامانه ساخته شده در بسیاری از مشخصات قابل مقایسه با نمونه های روش PIV می باشد. منبع نور پالسی ساخته شده حداقل پهنای پالس ns 125، فرکانس Hz 500 و حداکثر جریان عبوری A 15 را تامین می کند. جهت همزمانی پالس های نوری و زمان باز و بسته شدن شاتر دوربین، یک همزمان ساز نیز متناسب با مشخصات دوربین و منبع نور طراحی شده است. هم چنین، در این کار با استفاده از تکنیک یک فریم-چند نور امکان جایگزینی دوربین های پرسرعت با نمونه های تجاری DSLR مورد مطالعه قرار گرفته است. تصاویر گرفته شده به کمک یک دوربین معمولی (DSLR) نشان می دهد که قطرات با سرعتی در حدود m/s 30-20 و اندازه ای در حدود um 200-100 قابل شناسایی هستند.