Observation of Expansion/Contraction Process of Bubbles in PVA Gel
Aplikace | 2026 | ShimadzuInstrumentace
Studium dynamiky bublin a šokových vln generovaných laserem v biokompatibilním PVA gelu přináší hlubší pochopení fyzikálních procesů využívaných v medicínských aplikacích, jako je fokusovaná litotripse nebo cílená dávka energie v měkkých tkáních. Schopnost zaznamenat tyto extrémně rychlé děje přispívá k optimalizaci léčebných protokolů a zlepšení bezpečnosti pacientů.
Cílem bylo porovnat novou vysokorychlostní kameru Hyper Vision HPV-X3 s předchozím modelem HPV-X2 při pozorování expanze a kontrakce bublin a propagace šokových vln v PVA gelu po pulsním laserovém ozáření. Studie se zaměřila na kvalitu záznamu v širokém zorném poli i při částečném ořezu obrazu.
Laserem indukované šokové vlny a kavitace se zaznamenávaly ve vzorku z polyvinylalkoholu. Pro srovnání byly využity oba modely kamer: HPV-X3 a HPV-X2. Osvětlení zajistil pulzní zdroj Cavilux. Snímání probíhalo při rychlostech až 20 milionů snímků za sekundu.
HPV-X3 nabídla dvojnásobnou snímkovací rychlost a trojnásobné rozlišení oproti předchozímu modelu. Díky větší ploše senzoru bylo možné zachytit širší zorné pole a přitom při ořezu dosáhnout věrnějšího zobrazení detailů. Při 500 000 fps byla patrná tvorba bubliny i počáteční šoková vlna. Při maximální rychlosti 20 Mfps se úspěšně zobrazila velmi rychlá expanze, kontrakce i kolaps bubliny.
Precizní vizualizace kavitace a šokových vln umožňuje:
Další směřování zahrnuje:
Vysokorychlostní kamera HPV-X3 prokázala schopnost detailního zachycení vývoje bublin a šokových vln v PVA gelu s vysokým rozlišením i při extrémních snímkovacích frekvencích. To otevírá nové možnosti pro pokročilý výzkum a medicínské aplikace, kde je nezbytné monitorovat rychlé fyzikální procesy s vysokou přesností.
Laboratorní přístroje
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Studium dynamiky bublin a šokových vln generovaných laserem v biokompatibilním PVA gelu přináší hlubší pochopení fyzikálních procesů využívaných v medicínských aplikacích, jako je fokusovaná litotripse nebo cílená dávka energie v měkkých tkáních. Schopnost zaznamenat tyto extrémně rychlé děje přispívá k optimalizaci léčebných protokolů a zlepšení bezpečnosti pacientů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem bylo porovnat novou vysokorychlostní kameru Hyper Vision HPV-X3 s předchozím modelem HPV-X2 při pozorování expanze a kontrakce bublin a propagace šokových vln v PVA gelu po pulsním laserovém ozáření. Studie se zaměřila na kvalitu záznamu v širokém zorném poli i při částečném ořezu obrazu.
Použitá metodika a instrumentace
Laserem indukované šokové vlny a kavitace se zaznamenávaly ve vzorku z polyvinylalkoholu. Pro srovnání byly využity oba modely kamer: HPV-X3 a HPV-X2. Osvětlení zajistil pulzní zdroj Cavilux. Snímání probíhalo při rychlostech až 20 milionů snímků za sekundu.
Hlavní výsledky a diskuse
HPV-X3 nabídla dvojnásobnou snímkovací rychlost a trojnásobné rozlišení oproti předchozímu modelu. Díky větší ploše senzoru bylo možné zachytit širší zorné pole a přitom při ořezu dosáhnout věrnějšího zobrazení detailů. Při 500 000 fps byla patrná tvorba bubliny i počáteční šoková vlna. Při maximální rychlosti 20 Mfps se úspěšně zobrazila velmi rychlá expanze, kontrakce i kolaps bubliny.
Přínosy a praktické využití metody
Precizní vizualizace kavitace a šokových vln umožňuje:
- Optimalizovat parametry laserových procedur v medicíně.
- Sledovat biologické a materiálové odezvy na extrémní zatížení.
- Navrhovat bezpečnější a efektivnější terapeutické postupy.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další směřování zahrnuje:
- Integraci s analýzou dat v reálném čase pro řízené laserové aplikace.
- Využití v materiálovém výzkumu pro studium šokových zdrojů a jejich interakce s polymery či biologickou tkání.
- Rozvoj kombinovaných zobrazovacích metod pro kvantitativní měření parametrů šokových vln.
Závěr
Vysokorychlostní kamera HPV-X3 prokázala schopnost detailního zachycení vývoje bublin a šokových vln v PVA gelu s vysokým rozlišením i při extrémních snímkovacích frekvencích. To otevírá nové možnosti pro pokročilý výzkum a medicínské aplikace, kde je nezbytné monitorovat rychlé fyzikální procesy s vysokou přesností.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
High-Speed Video Camera HyperVision HPV-X3
2025|Shimadzu|Brožury a specifikace
C220-E020 High-Speed Video Camera HyperVision HPV-X3 Visualization Technology that Drives Science and Technology Visualization technology has been responsible for dramatic advances in medical care and the industrial sector. For example, the invention of the microscope allowed humans to observe microscopic…
Klíčová slova
image, imagecamera, cameraillumination, illuminationsensor, sensorcapture, captureframe, frameoutput, outputmemory, memoryimages, imagesinput, inputexternal, externalrecording, recordingtiming, timingsynchronized, synchronizedblast
Observation of Detonation Wave and Shock Wave Generated by Detonation of a Silver Azide Pellet
2026|Shimadzu|Aplikace
Hyper Vision HPV -X3 High-Speed Video Camera Application News Observation of Detonation Wave and Shock Wave Generated by Detonation of a Silver Azide Pellet Fumiaki Yano, Yuki Nishikawa User Benefits The HPV-X3 has a maximum framerate of 20 Mfps…
Klíčová slova
detonation, detonationazide, azidewave, wavesilver, silverpellet, pelletshock, shockrecording, recordingconcave, concaveinquiry, inquiryobservation, observationschlieren, schlierenmirror, mirrorvicinity, vicinityfiber, fiberoptical
Continuous Visualization of Process of Positive Streamer Initiation, Propagation, Spark, and Bubble Expansion in Water
2018|Shimadzu|Aplikace
LAAN-C-XX-E029 Application Note No. 46 Continuous Visualization of Process of Positive Streamer Initiation, Propagation, Spark, and Bubble Expansion in Water Takehiko Sato,*1 Ryo Kumagai,*1 Tomoki Nakajima,*1 Fumiaki Yano*2 Electrics and Electric and Electronic Industry Electronics 1. Introduction Electrical discharge in…
Klíčová slova
bubble, bubblestreamer, streamerinitiation, initiationunderwater, underwaterdischarge, dischargestreamers, streamerselectrode, electrodepropagation, propagationspark, sparkcluster, clusterrecording, recordingresistor, resistorinquiry, inquiryformation, formationpropagates
Observation of High-Frequency Oscillations of Water Vapor Microbubbles Using the HPV-X3
2025|Shimadzu|Aplikace
Hyper Vision HPV -X3 High-Speed Video Camera Application News Observation of High-Frequency Oscillations of Water Vapor Microbubbles Using the HPV-X3 Yuki Nishikawa and Fumiaki Yano User Benefits The HPV-X3 high-speed video camera enables high-speed imaging of up to 20…
Klíčová slova
oscillations, oscillationsbubbles, bubblesmicrobubbles, microbubblesinquiry, inquirycontraction, contractionvapor, vaporcamera, cameraexpansion, expansionobservation, observationlaser, laserfrequency, frequencyhigh, highshape, shapevideo, videoobjective