2024年6月18日下午，閃光科技在西北工業(yè)大學(xué)成功舉辦了“高靈敏超快成像及燃燒診斷技術(shù)交流會(huì)”。會(huì)議深入探討了最新的探測(cè)成像技術(shù)，聚焦高靈敏度超快成像和燃燒診斷領(lǐng)域所面臨的挑戰(zhàn)和痛點(diǎn)，并提出了全新的解決方案?，F(xiàn)場(chǎng)還進(jìn)行了樣機(jī)演示，展示了這些新技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。

14:30-15:00: 系統(tǒng)解決方案介紹

在高靈敏超快成像及燃燒診斷研究領(lǐng)域，閃光科技積累了豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和眾多成功案例。期間，我們與專(zhuān)家詳細(xì)探討了最新技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用成果，分享了創(chuàng)新解決方案和實(shí)際應(yīng)用中的成功案例，并展示了為客戶(hù)提供高度定制化解決方案的能力，以滿(mǎn)足特定應(yīng)用需求。

15:00-15:30 :超快成像相關(guān)產(chǎn)品介紹

高靈敏度超快成像不僅在傳統(tǒng)燃燒領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用，在航空航天、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮關(guān)鍵作用。隨著跨學(xué)科技術(shù)創(chuàng)新和協(xié)同發(fā)展的推進(jìn)，高靈敏度超快成像技術(shù)對(duì)設(shè)備提出了更高的要求。

會(huì)議中，我們逐一分析燃燒研究的重點(diǎn)和當(dāng)前面臨的難點(diǎn)，并解釋為何我們的設(shè)備能夠完美匹配研究需求。

高時(shí)間分辨率：燃燒過(guò)程通常在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生，因此成像需要具備極高的時(shí)間分辨率。我們可將等離子體、爆炸等成像時(shí)間分辨率提升至500皮秒，能夠精細(xì)呈現(xiàn)瞬態(tài)過(guò)程的細(xì)節(jié)。

高空間分辨率：燃燒現(xiàn)象細(xì)微結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相機(jī)需要具備高空間分辨率，以清晰成像火焰、燃燒產(chǎn)物和湍流等細(xì)節(jié)。新一代像增強(qiáng)器的空間分辨率高達(dá)60 lp/mm，呈現(xiàn)更加清晰的圖像。

高靈敏度：在低燃燒強(qiáng)度或燃燒初期，發(fā)光強(qiáng)度較低，這使得高速相機(jī)在高幀速或短曝光時(shí)間下難以捕捉清晰圖像。通過(guò)單光子技術(shù)對(duì)信號(hào)光進(jìn)行高達(dá)15萬(wàn)倍以上增強(qiáng)，顯著提升信噪比，同時(shí)具備單光子探測(cè)的卓越能力，使其在低光強(qiáng)條件下也能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量成像。

寬動(dòng)態(tài)范圍：燃燒過(guò)程中可能存在極亮和極暗的區(qū)域，相機(jī)需要具備寬動(dòng)態(tài)范圍，能夠同時(shí)捕捉這些區(qū)域的細(xì)節(jié)，避免過(guò)曝或欠曝現(xiàn)象。

低噪聲性能：燃燒圖像中的信號(hào)可能較弱，因此相機(jī)需要具備低噪聲性能以提高信噪比。逐光IsCMOS像增強(qiáng)相機(jī)“零噪聲”技術(shù)，利用低噪聲芯片和自主開(kāi)發(fā)的低噪聲電路，確保捕捉到的圖像具有高質(zhì)量和高精度。

同步觸發(fā)能力：在燃燒診斷中，需要多種測(cè)量手段的同步配合。相機(jī)需要具備精確的同步觸發(fā)能力，以與其他測(cè)量設(shè)備協(xié)調(diào)工作，確保數(shù)據(jù)的時(shí)空一致性。我們的設(shè)備提供高達(dá)10皮秒的多通道獨(dú)立同步/延時(shí)輸出。

紫外波段成像：在PLIF應(yīng)用中，需要高速拍攝羥基(OH基團(tuán))等發(fā)光基團(tuán)，其發(fā)光波長(zhǎng)位于紫外波段，而高速相機(jī)在紫外波段的量子效率幾乎為零。我們通過(guò)高速圖像增強(qiáng)模塊增強(qiáng)信號(hào)光并將波段轉(zhuǎn)換到相機(jī)高量子效率的部分(約為530 nm左右)，有效解決了紫外波段的成像問(wèn)題。

相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試

15:50-16:00 :PMT光電探測(cè)及應(yīng)用分享

濱松光子技術(shù)株式會(huì)社(Hamamatsu Photonics K.K.)是一家全球知名的光電器件和光電技術(shù)公司，其研發(fā)制造的光電倍增管(Photomultiplier Tubes)屬于全球領(lǐng)先水平，其出色的性能非常適合燃燒領(lǐng)域的研究，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

高靈敏度：PMT能夠探測(cè)極低強(qiáng)度的光信號(hào)，這對(duì)于檢測(cè)燃燒過(guò)程中的微弱光輻射非常關(guān)鍵。例如，燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的OH自由基的熒光發(fā)射非常微弱，但PMT可以高效地捕捉這些信號(hào)，從而提供準(zhǔn)確的燃燒診斷數(shù)據(jù)。燃燒過(guò)程中，許多重要的化學(xué)物種(如OH和CH自由基)發(fā)射的光信號(hào)處于紫外和可見(jiàn)光區(qū)。PMT的高靈敏度使得這些微弱信號(hào)能夠被準(zhǔn)確捕捉和分析。

快速響應(yīng)時(shí)間：PMT的響應(yīng)時(shí)間極快，可以達(dá)到納秒級(jí)別。這對(duì)于捕捉燃燒過(guò)程中快速變化的現(xiàn)象(如瞬態(tài)火焰和爆燃)至關(guān)重要?？焖夙憫?yīng)時(shí)間使得PMT能夠提供高時(shí)間分辨率的數(shù)據(jù)，有助于深入分析燃燒動(dòng)力學(xué)。

寬光譜響應(yīng)范圍：PMT的光譜響應(yīng)范圍從紫外到近紅外，覆蓋了燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的多種光譜成分。例如，PMT可以檢測(cè)到從200 nm到900 nm范圍內(nèi)的光信號(hào)，包括OH、CH、C2等燃燒產(chǎn)物的特征光譜線。

低噪聲水平：PMT具有較低的本底噪聲，使得其在弱光檢測(cè)中能夠提供更高的信噪比。這對(duì)于精確測(cè)量燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的微弱光信號(hào)尤為重要。

高增益：PMT的電子增益可以達(dá)到106到107倍，能夠?qū)⑽⑷醯墓庑盘?hào)顯著放大，便于后續(xù)的信號(hào)處理和分析。高增益確保了在低光強(qiáng)度條件下依然能夠獲得清晰的信號(hào)。

穩(wěn)定性和可靠性：PMT經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量控制和測(cè)試，能夠在各種惡劣環(huán)境條件下保持穩(wěn)定性能。其平均壽命通常超過(guò)20,000小時(shí)，確保了長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作的可靠性。

上圖展示了PMT在不同波長(zhǎng)范圍內(nèi)的靈敏度曲線?？梢钥闯?，PMT在紫外、可見(jiàn)光和近紅外區(qū)都有較高的靈敏度，這使得它在燃燒診斷中的應(yīng)用非常廣泛。

高靈敏度在紫外區(qū)：對(duì)于檢測(cè)燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的OH自由基熒光信號(hào)非常有效。

可見(jiàn)光區(qū)的穩(wěn)定靈敏度：適合檢測(cè)CH和C2等燃燒產(chǎn)物的特征光譜線。

近紅外區(qū)的檢測(cè)能力：能夠捕捉燃燒過(guò)程中一些特定產(chǎn)物的信號(hào)，如NO和CO的發(fā)射光譜。

這些優(yōu)勢(shì)使得PMT成為燃燒診斷和研究中的重要工具，為科學(xué)家們提供了高精度和高可靠性的測(cè)量手段。

16:00-16:30 :相關(guān)產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)操作演示

最后，我們技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。測(cè)試直觀地展示了產(chǎn)品的性能，通過(guò)實(shí)際操作和演示，老師們可以更加清晰地看到產(chǎn)品如何解決他們的問(wèn)題，同時(shí)也展示了我們專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)和服務(wù)水平。

閃光科技致力于與科研工作者積極對(duì)話(huà)交流，深入了解他們的具體需求。通過(guò)溝通，我們能夠更準(zhǔn)確地把握實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用場(chǎng)景，從而提供更精準(zhǔn)、高效的技術(shù)支持和服務(wù)。

閃光科技始終以創(chuàng)新和卓越的解決方案為核心，助力客戶(hù)在各自領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。我們期待與更多的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)攜手合作，共同推動(dòng)該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展與廣泛應(yīng)用。

審核編輯 黃宇