多相微流控系統是包含兩種及兩種以上流體或相態的微流控系統,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,產生污染物少等優點,被應用于航天熱控、生物芯片、醫療、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及液體流速。此次試驗將高速攝像機通過C口轉接環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
多相微流體系統研究對微流控技術發展非常關鍵。如何建立多相微流體系統相關研究基礎理論,解析其反應過程與機制,實現對流體流動及反應的精準調控,高速攝像機及測量技術可在此研究過程中發揮重要作用。
千眼狼5F04高速攝像機
全幅分辨率2320x1720@500fps, 小畫幅zui快可達52,800fps
具備智能幀率、分辨率動態調整功能
同時具有USB 3.0接口
可用快門線控制拍攝保存過程