Telecamere ad alta velocità

Il nostro partner Cordin è leader mondiale nella tecnologia per l’Imaging Ultra Veloce. Con i sistemi Cordin è possibile eseguire acquisizioni di sequenze di immagini con tempo di inter-frame e tempo di integrazione molto brevi. In funzione del modello è possibile raggiungere frame rate fino a 200 milioni di frames al secondo. I sistemi Cordin di Imaging Ultra Veloce si dividono in due tipologie, i Framing Camera Systems, disponibili con design Rotating Mirror o Gated Intensified con moduli a colori od in bianco e nero, e gli Streak Camera Systems, disponibili con design Rotating Mirror o con Image Converter, per applicazioni scientifiche e sviluppati con la più moderna tecnologia.

Accessori come sorgenti di luce pulsata ad alta intensità, generatori di ritardo, generatori di trigger ad alta tensione e supporti mobili per l’allineamento dei sistemi di acquisizione sono anche disponibili come standard. 

I Sistemi Rotating Mirror Framing Camera si basano su di un complesso sistema ottico che trasmette l’immagine, attraverso uno specchio rotante messo in rotazione da un motore elettrico o tramite turbina a gas, verso una serie di moduli CCD indipendenti e posizionati intorno allo specchio stesso. I sistemi Cordin Framing Camera operano in burst mode, cioè sono in grado di acquisire un numero finito di immagini ma ad elevatissima velocità e senza compromesso tra risoluzione e velocità di acquisizione. I sistemi Framing Camera a specchio rotante offrono la più alta qualità di immagine insieme alla più alta risoluzione rispetto a qualsiasi altra tecnologia disponibile.

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I Sistemi Gated Intensified Framing Camera sono dotati di un complesso sistema ottico che trasmette l’immagine attraverso dei beam splitter su degli intensificatori di immagine basati su Micro-Channel Plate (MCP). I fotoni incidenti sono convertiti in fotoelettroni dal fotocatodo e successivamente amplificati nel MCP dell’intensificatore e diretti su di un schermo a fosfori. L’immagine risultante è dunque catturata da un CCD.

Il sistema ottico basato su beam splitter distribuisce l’immagine proveniente dal singolo obiettivo su una serie di canali distinti, ciascuno dei quali dotato di un proprio MCP accoppiato per mezzo di un fiber optic plate (FOP) ad un CCD. In base al sistema è possibile acquisire una o due immagini per canale.

L’intensificatore di immagine si comporta come se fosse uno shutter ottico ultra-veloce permettendo di acquisire una serie di immagini con frame rate rapidissimo. I sistemi Framing Camera intensificati offrono maggiore sensibilità e frame rate più rapidi rispetto ai sistemi Framing Camera a specchio rotante.

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I Sistemi Streak Camera a specchio rotante di Cordin trasmettono, tramite uno specchio posto in rotazione ad elevata velocità, l’immagine lineare in ingresso su un detector CCD per l’acquisizione in modalità continua dell’evoluzione temporale lungo una dimensione di un dato evento caratterizzato da dinamiche estremamente rapide.

Il design a specchio rotante permette di acquisire immagini streak molto lunghe e con elevata risoluzione temporale e spaziale rispetto ad altri metodi di acquisizione. La combinazione della tecnologia a specchio rotante e di quella del detector CCD permette, in pochi secondi, di accedere ai dati digitali acquisiti fornendo al ricercatore la possibilità di analisi e di presentazione delle informazioni in modo molto veloce oppure di apportare prontamente eventuali regolazioni all’evento da riprendere.

Il design opto-meccanico unico garantisce, inoltre, acquisizioni streak di elevata qualità senza gaps, difetti e con distorsione trascurabile. Con i sistemi Cordin a specchio rotante l’immagine streak è acquisita a velocità ultra-rapide e senza la conversione fotoni-elettroni, incrementando dunque il range dinamico e diminuendo il rumore.

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I Sistemi Streak Camera a convertitore di immagine di Cordin permettono di acquisire segnali luminosi di fenomeni transienti alla massima velocità possibile.

Nei sistemi Image Converter Streak Camera di Cordin il segnale in ingresso viene trasmesso attraverso una fenditura sul fotocatodo del tubo convertitore di immagine dove i fotoni incidenti sono convertiti in elettroni. All’interno dello streak tube, gli elettroni sono accelerati tramite un campo elettrico generato da due elettrodi verso uno schermo a fosfori posto all’estremità opposta del tubo convertitore di immagine dove gli elettroni sono di nuovo riconvertiti in fotoni. Modulando il campo elettrico, gli elettroni vengono deviati ed inviati sullo schermo a fosfori con diverso angolo. Il segnale luminoso generato viene successivamente amplificato attraverso il micro-channel plate (MCP) e rilevato poi dal detector CCD.

Un sistema Image Converter Streak Camera acquisisce, in modalità continua e lungo una direzione, una stretta banda di luce che permette di caratterizzare nel tempo minime variazioni di intensità luminosa di un segnale, uno spettro espanso od un array lineare di segnali discreti con risoluzione temporale dell’ordine dei picosecondi.

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