高速像增强器 - HiCATT

高速像增强器HiCATT

高速像增强相机附件(HiCATT)是专为高速相机配合使用而设计的像增强器。高速像增强器HiCATT可使低光照水平的图像放大至高达10000倍的水平，从而提高附带的高速相机的灵敏度，实现高速，低光成像。高速像增强器HiCATT的技术扩展了高速相机的动态范围。在弱光下，即使是单个光子也能被探测到。而在高光水平下，高速像增强器HiCATT可以通过很短的曝光(低至3 ns)来防止过度曝光。这些短曝光可产生快速移动物体的清晰图像。

高速像增强器HiCATT的混合型图像增强器由2级组成，直径可为25毫米或18毫米。首阶段是第II代或第III代近距离聚焦MCP增强器，提供非常高的可调节增益。次阶段是一个接近聚焦的Gen1增强器，可产生高帧率成像所需的超高输出亮度。在其门控模式下，首阶段可作为快速光电快门，有效曝光时间可低至纳秒量级。增强器可以在高达2.5 MHz的重复频率下工作。

一系列不同的增强控制单元具备了从模拟增益控制到全数字控制的功能，包括内部触发发生器和可编程门序列。基于广泛的第II代和第III代图像增强器，HiCATT可为您的实验应用提供高达单光子级别的高灵敏度和光谱带宽。

不同型号可供选择（光谱灵敏度，荧光粉，空间分辨率，增益，线性度，门宽和门控频率范围）。标准上，HiCATT的一级图像增强器配备了一个MCP。双MCP图像增强器可基于客户需求来提供。

高速像增强器HiCATT产品特点：

一百万fps高速成像——HiCATT将您的高速相机升级到下一个性能水平。它能提高入射光的强度，速度可达1,000,000 fps    

3ns超短曝光——门控图像增强器使曝光时间降低到3ns。在如此短的曝光时间，运动模糊完全消除，以确保清晰的图像。     

50% 量子效率——您可以从各种各样的高灵敏度图像增强器中选择，以匹配您的应用所需

兼容性强——灵活和高效的镜头耦合，适用于所有主流品牌的高速相机(高达300000 fps)

高分辨率图像增强器——第II代和第III代图像增强器在紫外线、可见光或近红外波段提供很高的分辨率和灵敏度

高门控重复率——高达300KHz / 2.5 MHz 突发

紧凑的设计——易于适配您的成像或光谱设置

高速像增强器HiCATT基本工作原理：

光子首先在光电阴极(1)上被转换成电子。它们在电场的作用下加速移动向微通道板(MCP, 2)，并击中通道侧壁。根据微通道两端的电压，由二次电子发射产生更多个电子。这些电子云被加速到达阳极荧光屏(3)，在这里电子又重新转换成为光子。这些光子由光纤面板(3)引导至二阶段(称为助推器)的输入窗口。光子再次被光电阴极转换为电子(4)并加速至阳极屏(5)，此处的图像就出现了。后经中继透镜(6)将图像从像增强器的末端传送并成像至安装的相机上。

高速像增强器HiCATT参数：

光谱响应及荧光衰减时间：

高速像增强器HiCATT配置：

高速像增强器HiCATT应用：

燃烧研究

各地的研究人员都在他们的燃烧研究中使用高速像增强器HiCATT，包括OH*激光诱导荧光(LIF)和化学发光。为了避免运动模糊和看到详细的结构，需要非常短的曝光时间。这降低了每次曝光过程中检测到的光强度。HiCATT增强了光线强度，以确保在高帧率下获得清晰的图像。

左边的图片显示了三段蓝色气体火焰。

图A是一个有规律的记录，显示了蓝色气体火焰的一般形状。但由于曝光时间过长，细节丢失了。

图像B是用高速相机(1000帧每秒，1毫秒曝光时间)记录的，以减少运动模糊。图像是暗淡和模糊的，但它比图像A显示较少的运动模糊。

图C显示的是在15微秒的曝光下，2000 fps下火焰的样子。高速像增强器HiCATT消除了运动模糊，同时增强了入射光的强度，保留了更多图像细节。

高速像增强器HiCATT其它应用

汽车工业的超慢动作燃烧研究，等离子体物理研究中的时间分辨成像，显微镜中的动态现象，激光诱导荧光(LIF)，微流体研究中流体的时间分辨成像，光漂白后荧光恢复(FRAP)，许多其他工业或科学领域的微光高速成像应用

蕞新用户论文：

1. Mach 4 Flow Velocimetry with 100-kHz PLEET and PIV in AEDC/AFRL Tunnel D

https://arc.aiaa.org/doi/pdf/10.2514/6.2022-0425

2. Simultaneous OH, CH2O and flow field imaging of near blowoff dynamics

https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2022-2348

3. Meteorite Ablation and High-Speed Emission Spectra in Plasma Wind Tunnel

https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2022-0265

4. Ultraviolet Laser Absorption Imaging of High-Speed Flows in a Shock Tube

https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2022-0558

5. Megahertz-rate Femtosecond Laser Activation and Sensing of Hydroxyl for Velocimetry in a Rotating Detonation Combustor Exhaust

https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2022-2372

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