Plateforme d'imagerie et de vélocimétrie

Chaîne PIV Haute cadence

 

Cette chaîne a pour vocation la caractérisation d’écoulements rapides, transitoires, instationnaires ou présentant de fort gradients de vitesse… ; elle permet d’établir des cartographies instantanées de vitesse sur des échelles de temps allant de 100Hz à >1kHz par vélocimétrie par imagerie de particules (PIV). Cette chaîne comprend un laser haute fréquence (Pegasus NewWave) ainsi qu’une caméra rapide CMOS (Photron), un boîtier de synchronisation camera/laser et un logiciel de calcul PIV (DAVIS, LaVision) + PC d’acquisition.

 

Caméra Photron APX/RS3000

  • Capteur CMOS (1024x1024 pix).
  • Cadence d’acquisition à 2-3kHz (en pleine définition), >10 KHz (512x256 pix)  
  • Temps inter images min 4µs.
  • Dynamique 10 Bits
  • Mémoire embarquée 8Go.

Basée à l’IMFT

 

LASER Pegasus New Wave

  • Double cavités : 2x10mJ.
  • Fréquence de répétition : 1000Hz(10mJ) -10000 Hz(3mJ)
  • Durée des impulsions : <180 ns
  • Nd-YLF : 527nm

Basé à l’IMFT

 

 

Chaîne PIV/PLIF Basse cadence

Cette chaîne permet d’accéder à des cartographies instantanées de vitesses et/ou de concentrations dans les écoulements qu’ils soient stationnaires, périodiques ou pseudo-périodiques (moyenne de phase) ou turbulents (étude statistique de champs décorélés). Les échelles temporelles balayées sont typiquement de1Hz à 10Hz. Ce dispositif comprend un laser Quantel CFR200 , 2 caméras CCD Sensicam QE PCO, un boîtier de synchronisation et un logiciel de pilotage et de calcul PIV LaVision (DAVIS) ainsi que des optiques, filtres et montures Scheimpflug pour les applications en stéréoscopie (mesures de vitesses 2D-3C,…).  Une caméra EDGE  PCO, de type sCMOS, peut également être associé à ce laser pour des mesures PLIF (par exemple) ou bien à un laser impulsionnel mono-cavité équipé d’un oscillateur paramétrique optique (OPO) permettant d’exciter des traceurs fluorescents à une longueur d’onde choisie dans une large gamme spectrale allant de l’ultraviolet à l’infrarouge.

Caméras sensicam QE (PCO) /imager intense (Lavision)

  • Capteur CCD (1376x1040 pix).
  • Cadence d’acquisition à 0à 10Hz (en pleine définition).
  • Temps inter-image (double obturation) : 500ns
  • Dynamique 12 Bits

Basée à l’IMFT 

 

Caméra Edge (PCO)

  • Capteur sCMOS (2560x2160 pix).

  • Cadence d’acquisition de 0à 50Hz (en pleine définition et mode « global shutter »).Temps inter-image :> 9 ms sur ROI

  • Dynamique réelle : 22000 :1

  • Enregistrement direct sur disque par Cameralink et station de travail de 20 To

Basée au LGC Labège 

Laser Quantel Nd-Yag 2x200mJ

  • Longueur d’onde : 532 nm

  • Durée des impulsions : 9 ns

  • Stabilité en énergie : ± 6%

  • Cadence de tir : jusqu’à 10 Hz

  • Diamètre faisceau : 7 mm

Basé à l’IMFT 

 

LASER OPOlette HE355LD UV12

  • Longueur d’onde : au choix parmi les gammes [210-355] et [410-2200] nm
  • Energie pic : 8 mJ @ 450 nm
  • Durée des impulsions : 7 ns
  • Stabilité en énergie : ± 3%
  • Cadence de tir : jusqu’à 20 Hz
  • Diamètre faisceau : 4 mm
 Basé au LGC Labège 

 

Chaînes Ombroscopiques haute cadence

Ces chaînes permettent l’étude, à haute résolution temporelle 50Hz à plus de 3kHz, de l’interaction entre des objets (bulles, gouttes, corps solides,…) et un écoulement. Il existe différents matériels disponibles permettant de réaliser ce type de caractérisation.

Caméras rapides 

 

Définition maximale (pix)

Cadence max en pleine définition

Taille des pixels

Dynamique

Capacité de mémoire embarquée

Photron APX

1024x1024

2000 im/s

17µm x 17µm

10 bits

8 Go

Photron RS3000

1024x1024

3000 im/s

17µm x 17µm

10 bits

8 Go

PCO DIMAX

2016x2016

1270 im/s

11µm x 11µm

12 bits

36 Go

MotionBlitz cube2

1280x1024

500 im/s

12µm x 12µm

8 bits

2 Go

Basés à l’IMFT 

 

Panneaux d’éclairage homogène à LEDs 

  • 2 éclairages à LEDs blancs en 120mm x 160mm.
  • 1 éclairages à LEDs blanches en 200mm x 200mm.
  • 2 éclairages à LEDS blanches en 400mm x 200mm.

Basés à l’IMFT 

 

Conditions d'utilisation du matériel

Pour pouvoir utiliser le matériel, un personnel permanent et compétent (optiques, imagerie, lasers) formé à son emploi doit être responsable de la prise en charge technique du matériel dans le laboratoire concerné. Cette personne doit prendre contact une semaine à l'avance avec Sébastien Cazin, Moïse Marchal ou Emmanuel Cid pour récupérer et rendre le matériel. 
Des actions de formation collectives à l'utilisation du matériel, à destination prioritaire des permanents, peuvent être organisées par FERMaT à la demande des responsables de thème. En revanche, FERMaT ne prend pas en charge l'installation du matériel et le suivi des mesures pour une campagne d'essai particulière.

 

 

Liste détaillée des matériels

 

Désignation précise du matériel (avec listes des différents éléments si pertinent) :

Chaines haute cadence 

  • 1 Caméra rapide PCO DIMAX (1300 im/s en 2016x2016 pixels) 
  • 1 Caméra rapide Photron APX (2000 im/s en 1024x1024 pixels)
  • 1 Caméra rapide Photron RS3000 (3000 im/s en 1024x1024 pixels)
  • 1 Caméra MotionBlitz cube2 (1280x1024 pixels à 500im/s)
  • 1 laser haute fréquence Pégasus (2x10mJ à 1kHz) + optiques génératrices de nappes + boitier de synchro PTU (laser/caméra)

 

Chaine basse cadence 

  • 1 Caméra PCO EDGE sCMOS  (2560 x 2160  pixels, 50 Hz, 16 bits).
  • 2 Caméras Sensicam QE (1376x1040 pixels, 10 Hz, 12 bits).
  • 1 Laser Quantel 2x200 mJ (10Hz) + optiques génératrices de nappes ou faisceau éclaté + boitier de synchro PTU (laser/caméra).
  • 1 PC d'acquisition.

 

Divers

  • 2 optiques 85mm Nikon et montures stéréo.
  • 2 éclairages à LEDs blanches en 120mm x 160mm
  • 1 éclairage à LEDs blanches en 200mm x 200mm
  • 2 éclairages à LEDs blanches en 400mm x 200mm
  • 1 moniteur d'énergie pour le laser 2x200mJ
  • 1 filtre passe haut (mesures PLIF / PIV fluo)
  • 2 filtres passe bande (532nm)
Responsable(s): 

Responsable de la Gestion des matériels : Emmanuel Cid et Moïse Marchal
Responsables techniques des matériels basés à l’IMFT :  Moïse Marchal
Responsables techniques des matériels basés au LGC Labège : Emmanuel Cid 

Procédure d'utilisation: 

Un appel d’offre est effectué chaque semestre. Pour faire une demande de réservation vous devez remplir le formulaire suivant et le transmettre AU RESPONSABLE DE THEME de l'action FERMaT concernée (Thèmes | Fédération de Recherche FERMAT) en lui envoyant le formulaire suivant.
 
Thème de l'action FERMaT :

Nom du responsable de thème :
Nom de l'action de recherche concernée :
Nom du responsable de l'action de recherche :

Nom du responsable technique local pour le matériel :

Nom de l'utilisateur du matériel :

Nature des mesures :

Matériel demandé :

Lieu d'utilisation :

Durée d'emprunt souhaitée :

Période durant laquelle l'emprunt peut avoir lieu :