Стробоскопи

Стробоскопи для вимірювань і контролю

Стробоскопи — це пристрої, які створюють регулярні світлові спалахи. Завдяки їхній частоті та тривалості освітлені об'єкти можуть виглядати так, ніби їхній рух переривчастий, нерегулярний або навіть зовсім зупинений. Завдяки цьому стробоскопи дозволяють визначати швидкість обертання, частоту руху та інші параметри. Візуальне «заморожування» руху також допомагає швидко й ефективно виявляти дефекти або несправності, які в іншому випадку могли б залишитися непоміченими через швидкість руху.

Стробоскопи зазвичай легкі, портативні та оснащені акумуляторами, що забезпечує їхню зручність у використанні навіть на великих промислових об'єктах. Вони відрізняються типом джерела світла, інтенсивністю освітлення та діапазоном частот, які можуть генерувати. Частоти в більшості моделей можна плавно регулювати.

Деякі моделі стробоскопів пропонують функції поділу або подвоєння частоти спалахів для точнішого контролю. Для спеціалізованих вимірювань важливо, щоб частота спалахів могла синхронізуватися з зовнішніми сигналами, наприклад, із обертанням. Додатковою зручною функцією є фазове зсування, яке дозволяє утримувати об'єкти чи мітки в заданій позиції в статичному зображенні.

Стробоскопи ідеально підходять для регулярного технічного обслуговування та інспекцій у промисловості й інших сферах, де необхідно контролювати швидкість і якість рухомих механізмів.

Як вибрати стробоскоп?

Перед покупкою стробоскопа важливо визначити, для яких завдань він буде використовуватися. Основним параметром є частота спалахів. У промислових стробоскопах вона досягає кількох тисяч герців, що дозволяє проводити оптичну інспекцію навіть за високих швидкостей руху об'єктів.

Тип джерела світла

• LED-стробоскопи є сучасним і ефективним вибором, не поступаючись традиційним ксеноновим лампам. Потужні LED-масиви забезпечують рівномірне освітлення навіть для великих об'єктів, таких як паперові стрічки.
• Ультрафіолетові LED-стробоскопи застосовуються для неруйнівного контролю під час технічного обслуговування.

Тип тригера

Фазове зсування

Деякі сучасні стробоскопи дозволяють налаштовувати фазове зсування. Це означає, що спалах може бути тимчасово затриманий, створюючи ефект обертання зображення. Це корисно для позиціонування маркувань або контрольних точок на обертових деталях.

Живлення стробоскопів

Тип живлення залежить від частоти використання:

• Для рідкісного використання підійдуть моделі на батарейках.
• Для частого застосування краще вибрати пристрої з акумуляторами.
• Стаціонарні стробоскопи зазвичай живляться від мережі або через блок живлення.

Захист і стійкість

При виборі стробоскопа важливо враховувати умови його експлуатації. Рівень захисту пристрою визначається за стандартом IP:

• Для важких умов (пил, волога) рекомендуються стробоскопи із захистом IP67, які надійно захищені від впливу навколишнього середовища.

Стробоскопи є незамінними інструментами для контролю якості та вимірювань у промисловості, друкарнях, паперовому виробництві та багатьох інших сферах, забезпечуючи точність і зручність у роботі.

Стробоскопи в дослідженнях, науці та медицині

Стробоскопи відіграють важливу роль у наукових і медичних дослідженнях, дозволяючи спостерігати та аналізувати циклічні рухи. Вони можуть використовуватися для «заморожування» рухів або стимуляції певних реакцій. У поєднанні з ендоскопами, мікроскопами чи високошвидкісними камерами стробоскопи допомагають візуалізувати швидкі процеси з високою точністю.

Відеомікроскопія зі стробоскопом

Стробоскопи використовуються для зйомки швидких рухів або їх повторюваних фаз із високою якістю. Завдяки коротким спалахам світла, синхронізованим із рухом, камера фіксує тільки поточну фазу процесу, виключаючи накладання попередніх і наступних позицій об'єкта. Це дозволяє досягти високої деталізації та чіткості.

Для такого «заморожування» рухів важливо правильно налаштувати частоту та тривалість спалахів відповідно до ритму руху.

Стробоскопи у квантових дослідженнях

Одним із ключових кроків у створенні квантових комп’ютерів є генерація систем із кількох заплутаних квантів. У цьому процесі використовуються фотони, які генеруються за допомогою спеціальних стробоскопів.

Група фізиків із Людвіг-Максиміліанського університету та Інституту Макса Планка створила метод генерування ультракоротких енергоємних ультрафіолетових імпульсів із високою частотою (82 МГц). Це дозволило накладати світлові імпульси один на одного в резонаторі, суттєво підвищуючи їхню інтенсивність.

Дослідження групи професора Гаральда Вайнфуртера відкриває нові можливості в оптичній спектроскопії та квантовій фізиці. Результати були опубліковані 31 січня 2010 року в журналі Nature Photonics.

Стробоскопи в нейронауці

Дослідники з Бірмінгемського університету, Рурського університету в Бохумі та Університетської клініки Еморі в Атланті виявили, що стробоскопічні спалахи можуть впливати на осциляції мозку, синхронізуючи їх із заданим ритмом.

У статті, опублікованій у журналі Trends in Neurosciences 6 червня 2019 року, обговорюється потенціал стробоскопів для вивчення зв’язку між мозковими ритмами та когнітивними функціями. Подальші дослідження спрямовані на оцінку можливостей терапевтичного впливу на ритми мозку для поліпшення пам’яті та лікування неврологічних захворювань.

Стробоскопи в медичній діагностиці

У отоларингології стробоскопи використовуються для візуалізації коливань голосових зв’язок. Спеціальні медичні стробоскопи в поєднанні з ендоскопами та збільшувальною оптикою дозволяють створювати уповільнені зображення коливань голосових зв’язок.

Ці зображення використовуються для діагностики:

• Функціональних порушень голосових зв’язок.
• Хронічних запальних процесів.
• Злоякісних змін.

Стробоскопи є універсальним інструментом для наукових і медичних досліджень, відкриваючи нові горизонти в аналізі швидкоплинних процесів і діагностиці.