千眼狼高速焊接測量系統(tǒng)成功助力奇瑞新能源焊接實驗室（MIG焊設備）工程師們成功觀測到熔滴過渡全過程，提高焊接穩(wěn)定性。

MIG焊及熔滴過渡形式簡介

       MIG焊（melt insert-gas welding）熔化極惰性氣體保護焊與TIG焊（常見非熔化極）不同，MIG焊采用可熔化的焊絲作為電極，以連續(xù)送進的焊絲與被焊工件之間燃燒的電弧作為熱源來熔化焊絲與母材金屬。焊絲不斷熔化以熔滴形式過渡到焊池中，與熔化的母材金屬熔合、冷凝后形成焊縫金屬。

       熔滴過渡是指在電弧熱作用下，焊條/絲端部的熔化金屬形成熔滴，受外力作用從焊條/絲端部脫離并過渡到熔池的全過程。熔滴過渡與焊接過程穩(wěn)定性、焊縫成形、飛濺大小等有直接關系，進而影響焊接質量和生產效率。

       熔滴過渡按電流電壓參數的不同可分為：1短路過渡、2滴狀過渡、3噴射過渡。

       1、短路過渡是指焊條/絲端部的熔滴與熔池短路接觸，過熱和磁收縮的作用下使其爆斷過渡到熔池。

千眼狼高速攝像機拍攝的短路過渡圖片

       2、滴狀過渡是當電弧長度超過一定值時，熔滴依靠表面張力作用可保持在焊條/絲端部自由長大，當促使熔滴下落的力（如重力，電磁力）大于表面張力時，熔滴就離開焊條/絲過渡到熔池。

千眼狼高速攝像機拍攝的滴狀過渡圖片

       3、噴射過渡是指細小顆粒熔滴以噴射狀態(tài)快速通過電弧空間過渡到熔池。高速攝像機可助力應用工程師們捕捉上述3種熔滴過渡的全過程。

千眼狼高速攝像機拍攝的噴射過渡圖片

實驗裝置

實驗裝備：

       千眼狼高速相機5KF20一臺、激光光源一臺、濾光片一片、采集軟件與播放軟件各一套。

實驗步驟：

       1.架設相機，安裝濾光片至相機CMOS圖像傳感器芯片前，安裝微距鏡頭；

       2.選擇焊接位置，激光光源光斑照射至拍攝位；

       3.調整相機拍攝角度，拍攝焊接位置，調節(jié)鏡頭，使成像清晰；

       4.設置采集軟件參數，進入采集畫面；

       5.開始焊接，觸發(fā)保存，拍攝焊接過程。

實驗亮點

       通過激光光源與相應波長的濾光片搭配，并對相機曝光參數設置可過濾MIG焊焊接時的白色強光，便于仔細觀察熔滴滴落的程。通過二次開發(fā)，支持每一幀圖像對應的焊接機實時電流、電壓值同步顯示在播放軟件上，為工程師們研究焊接穩(wěn)定、焊接質量、提高生產效率提供有效幫助。

選用合適的高速攝像機—工程師對高速高清均衡型產品的需求

       焊接時熔滴形成到滴落過程通?？蛇_10ms級，工程師們希望能對每個滴落過程進行細微、有效視場的觀測，即需要5000 fps以上速度且具有較大視場的高速攝像機。千眼狼5KF20，擁有3000 fps@1920×1080的均衡參數，通過裁剪畫幅至1920×528分辨率下實測速度可達到5880 fps，針對每個關鍵的熔滴過程為應用工程師們定格約50張圖片進行分析。

       激光焊接是材料加工技術應用重要方向之一，因其產能高、自動化程度高、焊縫質量高等特點，被廣泛應用于汽車、造船、、造橋等行業(yè)。研究影響焊縫效果的因素，如何進一步提升焊接質量，成為行業(yè)相關企業(yè)研究的熱點。

       武漢銳科光纖激光技術股份有限公司專業(yè)從事光纖激光器及其關鍵器件與材料的研發(fā)，此次實驗主要研究激光焊接功率對焊接效果的影響，特邀千眼狼高速攝像機技術支持工程師用高速圖像觀測技術，JZ觀測材料激光焊接熔池周邊和熔池ZX的熔融狀態(tài)。

       因激光焊接過程中亮度會過曝，普通相機無法拍攝到內部熔池的狀態(tài)，千眼狼高速攝像機可以采用特殊光源或特殊光路進行拍攝，來觀察熔池熔融狀態(tài)和熔池飛濺方向，如圖1。

圖1   拍攝現場

       千眼狼高速攝像機技術支持工程師采用特殊光源拍攝兩組實驗。DY次實驗由上至下拍攝，激光焊接機功率2000W，波長1064nm，高速攝像機拍攝工作距離30cm，采用105mm微距鏡頭，1280X300@6000fps拍攝熔池熔融狀態(tài)。

       第二次實驗激光焊接機功率提高至6000W，拍攝觀察熔池ZX迸濺的熔滴與飛濺方向。

上述實驗結果表明，激光功率是影響熔池熔融狀態(tài)與飛濺方向的重要因素。通過高速攝像機觀察分析焊接過程中熔池周邊和熔池ZX的熔融狀態(tài)，可研究不同功率下的激光焊接效果，助力生產企業(yè)控制生產成本、提高產品質量。

// 千眼狼高速攝像機5F01

● 全幅ZD分辨率1280×1024，小畫幅最快可達128000FPS；

● 具備智能幀率、分辨率動態(tài)調整功能；

● 具備USB3.0、TRIG、SYNC IN、SYNC OUT等功能接口；

● 具有外同步功能，支持多臺攝像機同步拍攝；

● 應用于機械運動、燃燒、微流體微流控、結構力學等領域研究。

PCR（polymerase chain reaction，PCR)即聚合酶鏈反應，是利用一段DNA為模板，在DNA聚合酶和核苷酸底物共同參與下，將該段DNA擴增至足夠數量，以便進行結構和功能分析。PCR應用場景廣泛，不僅在基礎研究方面，還包括醫(yī)學診斷、法醫(yī)學和農業(yè)科學等各大領域。

近期多篇醫(yī)學研究多篇文獻中均應用到PCR技術及PCR儀產品，小編為大家做一下簡要分享。

近期南方醫(yī)科大學臨床醫(yī)學博士生導師、主任醫(yī)師王雅棣課題組在醫(yī)學期刊《Oncology Research and Treatment》上發(fā)表題為Preliminary Clinical Validation of a Filtration-Based CTC Assay for Tumor Burden and HER2 Status Monitoring in Metastatic Breast Cancer的文章，探索研究基于過濾的CTC測定轉移性乳腺癌腫瘤負荷和HER2狀態(tài)監(jiān)測的初步臨床驗證情況。

背景介紹：

循環(huán)腫瘤細胞(CTC，CirculatingTumorCell)是存在于外周血中的各類腫瘤細胞的統(tǒng)稱，因自發(fā)或診療操作從實體腫瘤病灶(原發(fā)灶、轉移灶)脫落，大部分CTC在進入外周血后發(fā)生凋亡或被吞噬，少數能夠逃逸并錨著發(fā)展成為轉移灶，增加惡性腫瘤患者死亡風險。CTC檢測通過捕捉檢測外周血中痕量存在的CTC，監(jiān)測CTC類型和數量變化的趨勢，以便實時監(jiān)測腫瘤動態(tài)、評估治療效果，實現實時個體治療。循環(huán)腫瘤細胞 (CTC) 承載著從基因組改變到蛋白質組構成的多維腫瘤相關信息，是一種很有前途的液體活檢材料。 CTC 的臨床有效性在轉移性乳腺癌 (MBC) 中得到了最廣泛的研究。  CELLSEARCH?檢測是目前使用最廣泛的方法，研究者們同時也在尋求替代策略。一種基于過濾的微流體裝置已被用于富集 CTC，但其臨床相關性仍然未知。

方法：在這項初步研究中，作者研究團隊招募了 47 名 MBC 患者，并評估了上述 CTC 檢測在腫瘤負荷監(jiān)測和人表皮生長因子受體 2 (HER2) 狀態(tài)測定方面的性能。結果：在基線時，51.1% 的患者 (24/47) 為 CTC 陽性。在伴隨著較差的放射學反應評估的樣本中，CTC 計數和陽性率也顯著升高。連續(xù)抽血表明，與血清標志物癌胚抗原和癌抗原 15-3 相比，CTC 計數能夠更準確地監(jiān)測腫瘤負荷。此外，與之前的報告相比，CTC-HER2 狀態(tài)與腫瘤-HER2 狀態(tài)中度一致。選定樣本中的 HER2 拷貝數測量進一步支持了 CTC-HER2 狀態(tài)評估。

結論：這項研究的初步結果表明，CDC 檢測在幾個方面都有希望，包括敏感的 CTC 檢測、準確的疾病狀態(tài)反映和 HER2 狀態(tài)確定。目前需要更多的研究來驗證這些發(fā)現，并進一步表征CTC測定的價值。

在實驗驗證中，柏恒科技RePure-A 梯度PCR儀發(fā)揮了一定作用，助力作者實驗研究進行。

而在另一篇發(fā)表在《Frontiers in Molecular Biosciences》期刊上的論文，柏恒科技PCR儀也發(fā)揮了不小作用。哈爾濱醫(yī)科大學附屬二院腎內科主任醫(yī)師、博士生及碩士生導師李冰課題組發(fā)表的題為Bioinformatic Analysis Combined With Experimental Validation Reveals Novel Hub Genes and Pathways Associated With Focal Segmental Glomerulosclerosis的文章，作者研究團隊利用生物信息學分析與實驗驗證相結合，揭示了與局灶性節(jié)段性腎小球硬化相關的新型Hub基因和通路。

 背景介紹：局灶節(jié)段性腎小球硬化癥 (focal segmental glomerulosclerosis, FSGS)是一種臨床病理綜合征，臨床表現為大量蛋白尿或腎病綜合征，病理以局灶節(jié)段分布的腎小球硬化病變及足細胞變性所致足突融合或消失為特征，多數表現為激素治療抵抗，并進行性發(fā)展至終末期腎病 (ESRD)。本研究旨在探索與FSGS相關的樞紐基因和通路，以確定潛在的診斷和治療靶點。

方法：作者團隊從 Gene Expression Omnibus (GEO) 數據庫下載了微陣列數據集 GSE121233 和 GSE129973。數據集包括 25 個 FSGS 樣本和 25 個正常樣本。使用R包“l(fā)imma”識別差異表達基因（DEG）。Gene Ontology (GO)功能和（KEGG）通路富集分析使用數據庫進行注釋，可視化和集成發(fā)現 (DAVID)，用于識別 DEG 的通路和功能注釋。蛋白質-蛋白質相互作用（PPI）是基于檢索相互作用基因（STRING）數據庫的搜索工具構建的，并使用 Cytoscape 軟件進行可視化。然后使用 Cytoscape 的 cytoHubba 插件評估 DEG 的中心基因。使用 FSGS 大鼠模型通過定量實時聚合酶鏈反應 (qRT-PCR) 驗證中shu基因的表達，并進行接受者操作特征 (ROC) 曲線分析以驗證這些中(shu)樞基因的準確性。

結果：在兩個 GSE 數據集（GSE121233 和 GSE129973）中共識別出 45 個 DEG，包括 18 個上調和 27 個下調的 DEG。其中，選擇了5個具有高度連通性的樞紐基因。在 PPI 網絡中，前 5 個中(shu)樞基因中，FN1 上調，而 ALB、EGF、TTR 和 KNG1 下調。 FSGS大鼠的qRT-PCR分析證實FN1的表達上調，EGF和TTR的表達下調。 ROC 分析表明 FN1、EGF 和 TTR 對 FSGS 顯示出相當大的診斷效率。

結論：通過生物信息學分析結合實驗驗證，鑒定出三個新的 FSGS 特異性基因，這可能會促進對 FSGS 的分子基礎的理解，并為臨床管理提供潛在的治療靶點。

實驗驗證中，實驗團隊應用了柏恒科技熒光定量PCR儀進行樣品測定并分析。

除了以上列出的幾篇文獻，柏恒科技PCR儀在生物科研、動物疫病等方面均有廣泛應用，下期我們再繼續(xù)分享。

文獻中PCR儀產品簡介

RePure系列智能二維梯度PCR儀

本系列PCR儀具有二維梯度摸索功能，多種梯度摸索模式；

自適應壓桿式熱蓋，合蓋緊蓋一步到位；

前進后出式風道，機器可并排放置，節(jié)約實驗空間；

Q3200系列熒光定量PCR儀

本系列熒光PCR儀采用四通道雙16孔模塊設計，可實現一機多用；

最大升降溫速率8℃/s，大大節(jié)約實驗時間；

體積小，重量輕，方便攜帶；

更多PCR儀技術應用，歡迎關注柏恒科技，我們提供各類梯度PCR儀、熒光PCR儀等，并為客戶提供生物學相關檢測解決方案。

隨著電子信息技術發(fā)展的日新月異，人們對電子測量技術及儀器的重視力度也得到了明顯提升。很多業(yè)內人士更因電子測量技術應用領域廣、高、深等特點，對測試速度也提出了更高的要求，高速測試逐漸成為電子專業(yè)測量的主要實現方式。

TH2840系列測試速度高達0.56ms（1800次/秒）(＞10kHz)，能夠超高效幫助客戶提高測試準確性，分析故障的原因，是目前同惠電子在高速測試中的佼佼者，也在國內乃至國際測試無源器件和高頻變壓器行業(yè)中名列前茅。

TH2840系列由于創(chuàng)新性地采用了雙CPU架構，測試和顯示由兩個系統(tǒng)分開獨立完成，在保證正常顯示的情況下，測試速度最快可達0.56ms/次，即每秒鐘可進行1800次測試。TH2840系列支持高頻變壓器測試的型號為TH2840X，最多支持6塊內置掃描版、擴展至288PIN腳。

那么，如此高效的測試速度可以應用在哪些領域呢？今天我們將通過幾個案例來講解TH2840系列的廣泛應用。

一、網絡變壓器的掃描測試

TH2840X擁有10.1寸電容式觸摸屏，所有設置參數一目了然，并且采用圖形化腳位關聯的設計，帶給您前所未有的便捷測試體驗。

TH2840系列最突出的性能特點，就在于其業(yè)界領先的測試速度，以12Port網絡變壓器為例，測量速度由上代旗艦機型TH2829X的18S縮短到5.9S，整整提高了3倍效率，測試腳位也由最高192PIN提高到了288PIN。

二、電子元器件的瞬態(tài)測試和分析

基于電容式傳感器的發(fā)展，通過采集和分析電容的瞬間變化數據，可以計算出受力的大小和變化，例如，手指觸摸到電容式觸摸屏到離開觸摸屏的短暫過程，電容容值瞬間的曲線變化，反映了屏幕受力的細微變化。由于TH2840系列具有高達每秒鐘1800次的測試速度，可以精確到ms級別畫出電容變化的曲線。

在電子皮膚領域中，一些以往只能由皮膚感受到的定性數據，例如硬度、力度等，如今已經可以用定量的方式表達出來。通過使用模仿人體末梢神經的電子傳感器，電子皮膚可以幫助機器人敏感獲知環(huán)境信息。將TH2840與電子皮膚一起集成到機械手或機器人表面，通過觸覺感知及觸覺信息采集實現機器人的觸覺感知能力。在某高校的電子皮膚科研項目中，TH2840系列以0.56ms/次的采樣頻率完美勝任了該測試任務。

三、測量容性器件C-V特性的響應時間

在電子元器件的實際應用中，我們經常需要給被測件加偏壓來模擬元器件在不同環(huán)境下的表現，增加偏壓后的響應時間Th也是該元件的重要參數之一。

如上圖，給某個電容施加20V直流偏置電壓時，電容值會從初始值C0開始增加，經過一段時間后最終穩(wěn)定在C1，從C0到C1所消耗的時間即為響應時間Th。由于器件被施加偏壓后的瞬態(tài)變化非?？欤枰獪y試儀器的采樣時間小于1ms（即1000次/s），才能得到精確的響應特性曲線。TH2840系列不僅可以達到0.56ms的最高采樣速度，同時又能保證測試參數的高精度，并且自帶±40V偏壓，支持多通道測試，是高速測試的不二選擇。

以上內容由安泰測試Agitek為您分享，安泰測試作為國內專業(yè)測試儀器綜合服務服務平臺，為客戶提供豐富的測試產品選擇、完整的系統(tǒng)測試解決方案、全面的技術支持和售后等一站式服務，幫助客戶更好的解決測試問題。https://www.agitek.cn/cp/1230.html

       新型非充氣輪胎（見圖1）的正向研發(fā)中，科學優(yōu)化材料（樹脂、橡膠等）配比，提升輪胎力學性能，提高車輛高速行駛中的可靠性、舒適性、燃油經濟性是提升產品競爭力的關鍵。因此，針對“不同轉速下及沖擊載荷下輪胎形變量化分析”的研究成為新興熱點課題。

圖1 非充氣輪胎示意圖

       傳統(tǒng)應變片（見圖2）接觸式測量法，客觀存在無法采集速度太快的對象，無法安裝布線（輪胎條幅過細,僅1~3mm），無法實現高精度測量等痛點。

圖2 常見電阻應變片

       千眼狼專為應變場領域研發(fā)的非接觸高速視覺測量系統(tǒng)（見圖3）具有無需布線、高速采集，多點測量，支持單目二維、雙目三維測量等優(yōu)勢，通過追蹤物體表面的散斑圖像或特征標記點，實現形變過程中物體表面的三維坐標、位移及應變的動態(tài)測量，亦可計算標記點的位移、分析距離夾角、彈性模具、泊松比等專業(yè)數據，同時支持與載荷儀通信，直觀顯示載荷與應變形態(tài)的對應關系。

圖3 千眼狼應變場測量系統(tǒng)

       近期在國內某知名輪胎廠商進行的一項實驗研究中，科研人員采用千眼狼應變場測量系統(tǒng)研究了非充氣輪胎在不同轉速下，其內部支撐結構具體的形變量。

圖4 實驗現場

實驗裝置

       1. 里程機

       2.千眼狼高速攝像機5KF20

       3. 90mm定焦鏡頭、50mm變焦鏡頭

       4. 100W雙頭LED補光燈

       5. DIC專業(yè)分析軟件

       6. 筆記本電腦1臺

實驗過程

       1. 架設相機，使相機與輪胎被拍攝部位正交拍攝，保持水平，在拍攝部位粘貼標記點，并利用標記筆繪制散斑；

       2. 快速標定，畫面放置鋼尺，拍攝靜態(tài)圖片進行二維標定；

       3. 里程機啟動，模擬不同轉速(Z大轉速180KM/h)；

       4. 采用千眼狼圖像采集軟件抓取圖像（見圖5）,采集速度3000 fps，支持180KM/h轉速下Z大4度/幀的抓取頻率；

圖5 整體轉動下的非轉動輪胎

       5. 將不同時間戳對應的采集圖像導至DIC分析軟件中進行處理，擬合出整體轉動標記點分析與局部散斑分析曲線（見圖6、圖7）。

圖6 整體標記點分析曲線 

圖7 局部散斑分析 

       取得各實驗條件（不同轉速）下分析曲線、散斑圖后，科研人員會建立既有輪胎材料配比模式下的位移、形變量數據庫，再調整配比，進行若干次同類型實驗。同時結合其他重要的撞擊實驗、滾阻實驗的形變量數據，運用專業(yè)數理模型，找出理論Z優(yōu)曲線，繼而反向推出Z佳的樹脂、橡膠材料配比，助力新型輪胎的研發(fā)定型。

      多相微流控系統(tǒng)是包含兩種及兩種以上流體或相態(tài)的微流控系統(tǒng)，其流道的典型尺度在納米到亞毫米量級。因其所需流體量少，熱質傳輸響應速率快，產生污染物少等優(yōu)點，被應用于熱控、生物芯片、YL、化工、能源等各個領域。但因流體細小、速度快，存在研究時無法直接清晰觀測其流體運動狀態(tài)和流體運動流速的痛點。

       中科院化學所喬燕教授研究多相微流體試驗時，利用千眼狼高速攝像機與顯微鏡組合拍攝觀察微流體中液滴狀態(tài)及液體流速。此次試驗將高速攝像機通過C口轉接環(huán)連接顯微鏡鏡頭上方，以10倍放大倍數清晰拍攝微流體控制過程，如圖1所示。

圖1 試驗現場

       高速攝像機可以每秒1000~10000幀的速度記錄，可拍攝整個流體流動過程的動態(tài)畫面，并能取得精確的微流體尺寸和速度信息。

       試驗中通過千眼狼高速攝像分析系統(tǒng)慢放觀看微流體中液滴運動過程，如圖2所示，并分析得到微流體試驗時液相油相不同配比流速時的實驗數據，包括液滴直徑，液滴數量等相關數據。

圖2 慢放幀畫面

       多相微流體系統(tǒng)研究對微流控技術發(fā)展非常關鍵。如何建立多相微流體系統(tǒng)相關研究基礎理論，解析其反應過程與機制，實現對流體流動及反應的JZ調控，高速攝像機及測量技術可在此研究過程中發(fā)揮重要作用。

面對電子半導體行業(yè)研發(fā)、品質的各種觀察、分析、測量要求。

比如打線結合，BGA高度，鍍層的表面通常很難直觀地觀察及測量，但是基恩士VHX-7000N系列高清數碼顯微鏡能夠提供精 準的數據支持和高清結構觀察。

金線高度檢測

BGA高度檢測

同時也能直接觀察和測量鍍層表面面積占比，為改善鍍層工藝提供更精 準的數據參考。

連接器鍍層檢測

ACQUITY APC自2013年推出以來，以其速度、分離度和應用靈活性的提高，更清晰地展示低分子量段化合物的情況，更精細把控樣品狀態(tài)，更快速遞交可供決策的數據，解決了不少高分子分析遇到的難題。沃特世戰(zhàn)略合作伙伴“禾川化學”展示了他們在材料分析中的應用案例，快來一睹為快吧！

高分子與低分子同時測定

APC(GPC)可以同時分析而不必進行預先分離，一般來說從高分子材料的分子量分布可以同時看到三個區(qū)域：

• 高分子 　

• 添加劑和齊聚物　

• 未反應的單體和低分子的污染物

案例一

某熱熔膠樣：THF溶解后做APC測試(XT450、XT200、XT125)。

圖1.  熱熔膠的APC測試結果（THF流動相）。

高分子材料中小分子的鑒別

和其他色譜方法一樣，APC(GPC)也可以用保留體積來鑒別中小分子物質。

案例二

聚酯多元醇聚合反應監(jiān)控，尤其小分子副產物部分。流動相：THF、XT200、XT125、XT45。

選擇己二酸、丁二醇為單體合成的聚酯多元醇，將不同反應時間，投料比微調整的3批次產品，選用APC做分子量分布測試。

圖2.  聚酯多元醇不同批次產品的APC測試結果（THF流動相）。

在塑煉時分子量分布的變化（檢測橡膠）

在塑煉過程中定時取樣分析，結果如圖，隨時間的增加，高分子量組分裂解增加，GPC曲線向低分子量方向移動，經過25 min以后，高分子量組分幾乎完全消失。如果塑煉的目的就是消除該組分，那么25 min足夠了。通過GPC數據可以幫助工作人員確定塑煉時間。

控制聚合反應的終點

用GPC對聚合物進行中間反應分析，使生產人員能在達到預定的單體/聚合物比后即時中止反應。

案例三

TDI三聚體的合成，用APC表征其聚合程度，測試條件(XT45、XT45、XT125，流動相THF，流速0.4 mL/min)。

市售的TDI三聚體，一般的NCO含量為22.0%，理想產物的分子量600 - 700。客戶自己合成的三聚體，NCO值18.5%，以五聚體為主（部分是5個TDI聚合生成兩個三元環(huán)），有少量七聚體，三聚體并不占主體。

圖3. 不同反應時間取樣的APC測試圖（反應未淬滅）。

圖4. 反應6小時后GPC的測試結果。

圖5. 6小時后APC測試的分子量分布。

高分子材料老化過程研究

用APC(GPC)可以研究高分子材料在使用過程中的老化；多數聚合物加工時，必須加適量抗氧劑。

案例四

太陽能背板EVA膠老化前后分子量測試。流動相：THF，0.5 mL/min, XT450+XT125+XT45。

老化前后對比，老化后出現一些中、低分子量的分布，說明EVA發(fā)生降解。

講座預告

近兩年，APC在各個行業(yè)領域的應用不斷更新。2月22日（周三）19:30 - 20:30，沃特世將基于目前熱點分析的可降解材料、再生塑料的分析領域，分享APC最 新應用案例。歡迎掃描下方二維碼預約直播間， 報名成功后，您將收到會前提醒和會后回放。

掃描上方二維碼報名講座

       高速攝像機是一種能夠以小于1/1000秒的曝光或超過每秒250幀的幀速率捕獲運動圖像的設備。它用于將快速移動的物體作為照片圖像記錄到存儲介質上。高速攝像機可以在很短的時間內完成對高速目標的快速、多次采樣，當以常規(guī)速度放映時,所記錄目標的變化過程就清晰、緩慢地呈現在我們眼前。高速攝像機技術具有實時目標捕獲、圖像快速記錄、即時回放、圖像直觀清晰等突出優(yōu)點。

       如今高速攝像機的飛速發(fā)展，使得高速攝像機應用于眾多領域，如張建花等^【1】針對某型飛機飛行試驗中，無法采用常規(guī)機載影像測量方法精確計算飛機滑跑過程偏心定位距的問題，設計了一套基于地面多像機視場拼接的影像測量方案。通過在跑道邊多點交錯布設高速像機陣列，組成高速像機測量控制網,實現飛機滑跑過程影像的全覆蓋；采用多攝像機交會接力測量以及數據拼接的方式，實現飛機偏心定位距的測量。實驗仿真結果表明，采用該方案偏心定位距Z大測量誤差不大于3cm，滿足飛行試驗精度要求。 

       曹恒將等^【2】安全閥是液壓支架的重要保護元件，基于綜采工作面上覆巖層的"砌體梁"結構力學模型，液壓支架承受的是靜態(tài)負載和動態(tài)負載的總和，基于此，提出了安全閥動靜組合加載試驗臺(其中蓄能器的載荷模擬靜態(tài)載荷，氣體爆炸產生的載荷模擬動態(tài)載荷)。實驗初始條件如下:LPG-空氣混合氣體爆炸前的壓力為1. 6 MPa，安全閥的調定壓力為45 MPa，蓄能器的充液設定壓力為31. 5 MPa。實驗結果表明：被試安全閥壓力超調量為5 MPa，約為調定壓力的11%，被試安全閥壓力穩(wěn)定時間為0. 017 s。采用ANSYS Fluent對安全閥的流場進行仿真，通過高速攝像機得到了安全閥溢流過程的照片，驗證了安全閥流場的仿真結果。

       黃鵬飛等^【3】設計出了一種新的高速攝像拍攝技術，可以拍攝脈沖焊中任意時刻電流對應的電弧。利用脈沖焊中電流周期性變化的規(guī)律，在不同脈沖電流周期的相同點拍攝幾十張照片并取其直徑的平均數，解決了一般性能的高速攝像機拍攝速度低于超高頻脈沖電流變化速率的問題?；谧灾餮兄频母哳lTIG焊接設備進行了工藝焊接試驗，并利用MATLAB技術處理圖像，研究了基值電流I_b為50 A，峰值電流I_p為100 A的焊接電弧。結果表明，電弧隨脈沖變化時間常數為幾十微秒。在脈沖電流突變時，對脈沖電弧加熱及散熱進行了分析,發(fā)現電弧擴張速度大于收縮速度。

高速攝像機拍攝彈弓彈射玻璃杯破裂場景

       一般攝像機的工作原理通常是把光學圖象信號轉變?yōu)殡娦盘枺员阌诖鎯蛘邆鬏?。當我們拍攝一個物體時，此物體上反射的光被攝像機鏡頭收集，使其聚焦在攝像器件的受光面上，再通過攝像器件把光轉變?yōu)殡娔?，即得到了“視頻信號”。高速攝像機工作原理是什么？

       高速運動物體受到光照射產生反射光，亦或是本身發(fā)光，這些光的一部分透過高速成像系統(tǒng)的成像物鏡。經物鏡成像后，落在光電成像器件的像感面上，受驅動電路控制的光電器件，會對像感面上的目標像快速響應，即根據像感面上目標像光能量的分布，在各采樣點即像素點產生響應大小的電荷包，完成圖像的光電轉換。帶有圖像信息的各個電荷包被迅速轉移到讀出寄存器中。讀出信號經信號處理后傳輸至電腦中，由電腦對圖像進行讀出顯示和判讀，并將結果輸出。

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參考文獻

[1]張建花,張杰. 基于多視場拼接的飛機偏心定位距精確測量[J]. 應用光學,2018,(3).doi:10.5768/JAO201839.0303002.

[2]郭永昌;廉自生;袁紅兵;廖瑤瑤;崔紅偉;;液壓支架用大流量安全閥性能分析[J];液壓與氣動;2019年01期

[3]黃鵬飛;丁斌;胡伊通;周震國;盧振洋;超高頻脈沖TIG焊電弧形態(tài)分析[J];焊接學報;2018年02期

       高速攝像機可以在很短的時間內完成對高速目標的快速、多次采樣，當以常規(guī)速度放映時，所記錄目標的變化過程就清晰、緩慢地呈現在我們眼前。高速攝像機技術具有實時目標捕獲、圖像快速記錄、即時回放、圖像直觀清晰等突出優(yōu)點。正因為如此多的的優(yōu)點廣受消費者的青睞，但是市面上高速攝像機的品牌眾多，如何選擇合適的高速攝像機？可以從以下幾個方面來選購：

1.幀數率

       即FPS，指每秒鐘刷新的圖片的幀數，高速攝像機的幀速率越高，就意味著它每秒鐘拍攝獲得的圖像幀數就越多，呈現出的動畫效果自然也會更加逼真生動。選擇高速攝像機的幀速率要結合自己的實際情況來決定，越高的幀速率，往往價格也越貴。

2.分辨率

       指高速攝像機一次采集圖像的像素點數。一般是直接與圖像傳感器的像素總數對應的，用水平和垂直方向總像素數表示。 千眼狼高速相機、高速攝像機有100萬像素、400萬像素、1600萬像素、2000萬像素等多種型號. 可以根據需要拍攝的范圍、觀察精度來確定需要的分辨率. 例如, 拍攝范圍為2米x 1米, 而觀察精度為1mm時, 分辨率要大于2000×1000。

3.曝光時間

       高速攝像機曝光時間是指從快門打開到關閉的時間間隔，在這一段時間內，物體可以在傳感器上留下影像。曝光時間越長， 圖像越明亮，但并不是曝光時間越長也好，曝光時間過長，會出現過曝光，部分圖像變成白色；如果拍攝運動的物體，曝光時間過長，還會出現運動模糊。 為了拍清楚運動物體，一般要求在曝光時間內，CMOS內圖像的移動不超過2個像素。 例如，距離5M拍攝運動目標，目標運動速度為70M/S。如果使用焦距為50mm的鏡頭，成像放大倍數為0.01。千眼狼2F04的CMOS傳感器像元大小為7um，因此，要獲得邊沿清晰的圖像， 曝光時間應小于7 X 2 / 0.01 / 70 = 20u。

4.傳感器

       高速攝像機的傳感器主要有兩種類型：CCD和CMOS。CCD信號采集能力更強，但由于技術要求高、制作工藝復雜、成品率低，因此成本也比較高；CMOS生產工藝簡單、集成度高，缺點在于信號采集能力更差、噪音比較大。

       事實上，在經過一系列技術改造，CMOS傳感器的感光性能已有了很大改進，完全可以媲美CCD傳感器的效果。目前市場上的攝像機傳感器也都以CMOS為主。

5.內存

       高速攝像機不太適合長時間記錄動作，內存越大，可以連續(xù)高速采集的時間就越長，需要根據自己的實際情況來選擇合適的內存。

6.售后服務

       高速攝像機售后服務很重要，國外進口的一線品牌在國內dai理商有些不具有維修服務，還需要到國外維修，增加了成本，選擇具有完善售后服務的品牌高速攝像機很重要。

       富煌君達擁有完全自主知識產權的“君達超眼”高速視覺感知技術，打破了日本、美國、歐洲的技術壟斷。集成君達超眼技術的“千眼狼”高速攝像系統(tǒng)，廣泛應用于科研、工業(yè)、等領域。公司擁有快速定制響應能力，可提供便捷、優(yōu)質的高速視覺解決方案，滿足用戶個性化應用需求。公司在瞬態(tài)過程分析、運動軌跡測量、目標跟蹤與識別、實時畫面錄播及觀測、產品性能試驗、在線故障分析、在線質量檢測等領域積累了豐富的經驗和Z佳應用實踐。

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       千眼狼高速攝像機助力太原理工大學科研團隊研究發(fā)現復頻超聲加工單元異常振動頻率的產生原因，改良加工單元中核心部件“自由質量塊”的設計，提高此加工方法的精度與GX性。       

       智能電子產品消費浪潮驅動下，電子元器件的高度集成化、封裝模塊化是發(fā)展趨勢（見圖1），工程陶瓷憑借超高導熱性使其成為Z佳的散熱承載系統(tǒng)，針對具有硬脆特性的工程陶瓷鉆削加工技術的研究亦成為熱點課題。

圖1 多芯片封裝組件

       新型的復頻超聲加工技術雖然克服了傳統(tǒng)加工諸如激光、電火花、單頻超聲振動等的一些如精度無法保障、磨損嚴重、成本太高等局限，但亦存在加工不穩(wěn)定等痛點。故需建立加工單元實驗系統(tǒng)（詳見圖2），對其驅動特性、裂紋產生的臨界條件研究，并對關鍵部件設計優(yōu)化。

       1.工件 2.工作臺 3.鉆桿 4.自由質量塊 5.變幅桿 6.換能器 7.超聲波發(fā)生器.

圖2 復頻超聲加工單元實驗系統(tǒng)

       加工單元中核心部件——自由質量塊（詳見圖3）起著儲存和傳遞能量的作用。通過自由質量塊與變幅桿頂端的碰撞與沖擊，引入低頻大振幅振動，傳遞能量給鉆桿底端，從而有效提高鉆桿輸出端的振幅。

圖3 自由質量塊示意

        復頻超聲加工單元頻率即為單位時間內自由質量塊完成的完整碰撞運動的次數。在研究人員測定的頻譜圖中，主要低頻信號峰值附件的異常雜頻即為自由質量塊異常運動造成，故研究人員采用了千眼狼X系列超高速攝像機X213（詳見圖）, 滿幅分辨率1280×1024，滿幅幀率13400 fps，實驗裁剪畫幅至1280×128，速度匹配為120,000 fps，對高速碰撞運動狀態(tài)下的自由質量塊的運動過程進行反復觀測、比對，詳見圖4、圖5：

圖4 自由質量塊的正常運動圖像

圖5  自由質量塊的異常運動圖像

       通過圖像對比發(fā)現，自由質量塊的異常運動是由于碰撞運動過程中存在傾斜偏轉以及自由質量塊的邊緣與上下碰撞表面不完全碰撞造成的（詳見圖5）。發(fā)現原因后研究人員對自由質量塊的形狀進行削邊處理（詳見圖6），成功消除了異常頻率，改善振動效果，提高了復頻超聲加工的穩(wěn)定性。

 圖6 改進后的自由質量塊

       高端加工領域中，類似采用高速視覺技術對自由質量塊高速碰撞運動周期進行觀測，jing準定位細小異常點從而實現產品設計改良的應用場景不勝枚舉，如半導體封測領域觀測吸頭每一次高速起、落，精密刀具的高速切削等等，千眼狼的研發(fā)團隊將會持續(xù)跟蹤關注高端工業(yè)設備領域，打磨出更多專業(yè)好用的高速視覺.

失效分析是對于電子元件失效原因進行診斷，在進行失效分析的過程中，往往需要借助儀器設備，以及化學類手段進行分析，以確認失效模式，判斷失效原因，研究失效機理，提出改善預防措施。其方法可以分為有損分析，無損分析，物理分析，化學分析等。其中在進行微觀形貌檢測的時候，尤其是需要觀察斷面或者內部結構時，需要用到離子研磨儀+掃描電鏡結合法，來進行失效分析研究。

離子研磨儀目前是普遍使用的制樣工具，可以進行不同角度的剖面切削以及表面的拋光和清潔處理，以制備出適合半導體故障分析的 SEM 用樣品。

離子研磨儀

TECHNOORG LINDA

掃描電鏡

Phenom SEM

01 離子研磨儀的基本原理

晶片失效分析思路和方法

案例分享 1

優(yōu)先判斷失效的位置

鎖定失效分析位置后，決定進行離子研磨儀進行切割

離子研磨儀中進行切割

切割后的樣品，放大觀察

放大后發(fā)現故障位置左右不對稱

進一步放大后，發(fā)現故障位置擠壓變形，開裂，是造成失效的主要原因

變形開裂位置

放大倍數：20,000x

變形開裂位置

放大倍數：40,000x

IC封裝測試失效分析

案例分享 2

1、對失效位置進行切割

2、離子研磨儀中進行切割

3、位置1. 放大后發(fā)現此處未連接。放大倍數：30,000x

4、位置2. 放大后發(fā)現此處開裂。放大倍數：50,000x

PCB/PCBA失效分析

案例分享 3

離子研磨儀

SC-2100

• 適用于離子束剖面切削、表面拋光

• 可預設不同切削角度制備橫截面樣品

• 可用于樣品拋光或最 終階段的細拋和清潔

• 超高能量離子槍用于快速拋光

• 低能量離子槍適用后處理的表面無損細拋和清潔

• 操作簡單，嵌入式計算機系統(tǒng)，全自動設定操作

• 冷卻系統(tǒng)標準化，應用于多種類樣本

• 高分辨率彩色相機實現實時監(jiān)控拋光過程