前期介紹的虹科LUMENCOR固態(tài)光源
在生物研究與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)了諸多優(yōu)勢
今天小編帶大家了解一下
在流體力學(xué)相關(guān)領(lǐng)域大放異彩的
高穩(wěn)定性UV-LED!
背景提要
流體力學(xué)是研究流體(液體、氣體和等離子體)的力學(xué)及其作用力的一門物理學(xué)科。空氣動力學(xué)作為其中的一個分支,通過分析氣態(tài)流體的運動以及作用在穿過這種流體的物體的力,從而解釋控制飛機、火箭和導(dǎo)彈飛行的原理。它還涉及各類飛行器、汽車、高速火車和輪船的設(shè)計,以及橋梁和高層建筑的結(jié)構(gòu)建造,以提高對強風(fēng)的抵抗力。20世紀初,飛機的出現(xiàn)極大地促進了空氣動力學(xué)的發(fā)展。通過流體力學(xué)的實驗與理論,可以揭示飛行器周圍的壓力分布、受力情況與阻力問題。目前,飛行器動力設(shè)計主要依賴于理論研究估算、設(shè)計師經(jīng)驗,以及最為主要的風(fēng)洞試驗。風(fēng)洞試驗依據(jù)運動的相對性原理,將飛行器的模型或?qū)嵨锕潭ㄔ诘孛嫒斯きh(huán)境中,人為制造氣流流過,以此模擬空中各種復(fù)雜的飛行狀態(tài),通過示蹤方法或光學(xué)方法對氣體流動進行觀察,以獲取試驗數(shù)據(jù)。
壓敏漆(PSP)技術(shù)
在各類飛行器的空氣動力學(xué)實驗中,模型表面的壓力分布往往是最重要的物理量之一。準確獲得壓力場的實驗結(jié)果,對于研究具體流動現(xiàn)象、計算模型氣動載荷分布等方面都具有重要的意義。傳統(tǒng)的測壓手段以接觸式測量方法為主,然而這種方法價格昂貴、且需要接觸表面,因此在測量過程中容易損壞被測面的形狀特征。上世紀80年代出現(xiàn)了一種光學(xué)式測壓技術(shù),為壓敏漆技術(shù)(Pressure Sensitive Paint,PSP)。該技術(shù)具有無接觸探測的優(yōu)勢,目前已涵蓋航空航天飛行器表面壓力分布測量、直升機旋翼表面壓力分布測量、航空發(fā)動機風(fēng)扇/壓氣機葉片、汽車制造等表面壓力分布測量、復(fù)雜流動機理研究等眾多領(lǐng)域。
PSP中含有一種具有壓力敏感性的特殊發(fā)光材料,當PSP受到特定波長的激發(fā)光照射時,會吸收激發(fā)光的能量并發(fā)射出波長更長的發(fā)射光,該過程稱為PSP的光致發(fā)光過程。在空氣環(huán)境中,由于“氧猝滅”效應(yīng),PSP的光致發(fā)光過程受到周圍環(huán)境中空氣壓力(本質(zhì)是氧分壓)的影響。因此,通過建立PSP光致發(fā)光的光學(xué)特性與壓力的定量關(guān)系,就能夠?qū)崿F(xiàn)對模型表面壓力的測量。
為了獲得準確測試結(jié)果,通常要求激發(fā)光源具備99.9%以上的穩(wěn)定性,同時對光斑的均勻性、光源開關(guān)響應(yīng)速度、輻照強度提出苛刻的需求。
虹科高穩(wěn)定性紫外LED激勵光源
虹科為某客戶的PSP測試系統(tǒng)定制的紫外LED光源采用了獨特的光學(xué)設(shè)計方案,在電源驅(qū)動方案中加入了雙閉環(huán)設(shè)計(模擬與數(shù)字)、溫度控制模塊以及LED光源光功率控制模塊,通過專有的反饋算法,提升激勵光源輸出輻照度的穩(wěn)定性,實現(xiàn)了每小時<1‰的穩(wěn)定光譜輸出與>96%的光源均勻性。
(1)光線追跡過程;(2)光學(xué)鏡筒結(jié)構(gòu);(3)目標光斑;(4)光斑輻照度值采集位置
光源均勻性>96%
與市場上的其他解決方案相比,該紫外LED光源采用的超高穩(wěn)定度光源驅(qū)動技術(shù)具有很大的優(yōu)勢:
系統(tǒng)全自動、快速、穩(wěn)定,可以同時或分別控制不同波長的LED光源,功率范圍大(1W-5000W),可通過PWM方法實現(xiàn)10%-100%的穩(wěn)態(tài)調(diào)光,光強度響應(yīng)速度<500ns(變化90%時),使用過程中無需預(yù)熱、無需校準,節(jié)省了大量時間。
在光源穩(wěn)定性方面,此紫外LED光源通過對散熱、控制、元器件等方面進行的研究與實驗,其發(fā)光強度穩(wěn)定性≥99.92%,各項指標均優(yōu)于國外同行高端光源。
光源穩(wěn)定性對比實驗
(左)虹科LED光源穩(wěn)定性;(右)國外某光源穩(wěn)定性目前,虹科提供的高穩(wěn)定性紫外LED激勵光源已廣泛應(yīng)用于流體力學(xué)中的PSP/TSP應(yīng)用中,已涵蓋航空航天飛行器表面壓力分布測量、直升機旋翼表面壓力分布測量、航空發(fā)動機風(fēng)扇/壓氣機葉片、汽車制造等表面壓力分布測量、復(fù)雜流動機理研究等眾多領(lǐng)域。
產(chǎn)品特點小結(jié)
虹科紫外LED光源采用專業(yè)的超高穩(wěn)定度光源驅(qū)動技術(shù),其具有以下顯著特點:
優(yōu)異的光學(xué)特性:光源穩(wěn)定性≥99.92%,光源均勻性>96%,快響應(yīng)速度
可變焦輸出
可根據(jù)光譜定制
無需預(yù)熱即可使用
如果您對高穩(wěn)定性LED光源定制方案感興趣,想要了解相關(guān)信息,歡迎來電或留言咨詢,我們將竭誠為您服務(wù)!
往期回顧
【1】虹科技術(shù)丨打通固態(tài)照明的任督二脈
【2】虹科固態(tài)光源之于生命科學(xué)
【3】虹科案例|"勿以物小而畏之"——借助虹科MIRA光源,一覽神經(jīng)微觀世界
【4】虹科案例|使用SPECTRA光引擎檢測循環(huán)腫瘤細胞
【5】虹科案例|虹科Lumencor固態(tài)光源應(yīng)用于根治性前列腺切除手術(shù)術(shù)中監(jiān)測
虹科光電團隊
虹科是一家有近30年歷史的高科技公司,與世界領(lǐng)域頂級公司包括das-Nano、Lytid、NIT、Lumencor等合作,提供先進的高端激光器、太赫茲光源、工業(yè)相機等,并提供前沿的太赫茲實時成像系統(tǒng)、專業(yè)的半導(dǎo)體照明光源定制方案和激光加工監(jiān)測與控制系統(tǒng)解決方案。虹科光電事業(yè)部致力于為客戶提供專業(yè)的光電解決方案,我們有專業(yè)的光電技術(shù)工程師,為您的光電系統(tǒng)助力!
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