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ai-Phase IR
世界に類のない、面内約8万点の同時熱分析

アイフェイズ IRは、温度波の伝搬を観測する総合熱分析装置です。高速顕微鏡赤外CCDカメラをセンサーとして用いた、測定対象を二次元的に熱分析するシステム装置です。赤外センサーの高速応答性を利用して、従来型の温度計測の枠を越え、急速降温昇温過程のDTA測定、温度波の平面方向への拡散を解析しての熱拡散率測定、1mm以下のミクロな部分の熱勾配を観測して熱伝導率を算出するなど、熱分析と熱物性測定が二次元的に得られる世界に類のない測定システムです。しかも、材料の種類や大きさの選択幅が広くなっています。独自開発の高倍率顕微レンズで3μm間での空間分解能が得られます。また温度解像力で0.025K、時間分解能最高5500フレーム毎秒と、熱分析では驚異的な細密さを誇っています。(使用カメラによる)
サンプルホルダー、カメラの取り付けは、測定条件に応じてカスタマイズできます。

応用

・ 薄膜材料の面方向の熱拡散率
・ 各種配向高分子フィルムの熱拡散率異方性
・ 絶縁破壊時の発熱解析、最小3ミクロン単位
・ 生体材料の凍結過程解析、細胞レベルでのミクロDTA熱分析
・ low-k材、IC封止材、熱電素子などの電子材料の熱解析
・ 高熱伝導性フィラー入り複合材料の熱解析
・ ICなどの通電状態での温度分布測定
・ 積層フィルムの界面熱伝導
・ その他、ナノテクノロジー、バイオテクノロジーへの応用

測定例
たまねぎ表皮細胞の凍結過程の赤外画像 たまねぎ表皮細胞の凍結過程の三次元表示
たまねぎ表皮細胞の凍結過程の微分画像 表皮細胞の凍結過程の微分画像の三次元表示

装置の構成
画像取り込み装置
カメラ本体は、米国レイセオン社またはインディゴ社などのインジウム・アンチモン素子赤外CCDを使用します。CCDの出力は専用のHDDへの高速書き込みが可能です。
他の赤外カメラでもカスタマイズ可能です。ご相談下さい。
取り込み装置には以下の特徴があります。
カメラ制御用のソフトウエアはアイフェイズ社の独自開発です。
カメラ操作部の熱測定機仕様への変更。
・シャッター速度、測定温度範囲の変更にともなう素子間の感度較正を簡素化。
毎秒5500コマまでの高速データを非圧縮で記録。
・赤外カメラからの信号を受け取り、直接HDDに書き込む方式。
・記録時間はエンドレス方式可能(デフォルトでは160GBのHDDで約2時間)
・突発現象を精密に測定する唯一の方法。
・高速現象では全データを一括して録画し、解析時間範囲を指定して再生。または外部に接続したPC等に画像データを送出。
温度波顕微鏡解析ソフトウエア
画像解析ソフトウエアは、アイフェイズ社独自設計開発しました。単純な温度計測の他、長い間の研究成果を踏まえて、各種物性計測が可能となっていいます。
・ 温度波解析ソフトによる熱物性取得 (温度分布、熱拡散率、熱伝導率、熱抵抗、融解・結晶化、DTA分析、欠陥分析)
・ 描画ソフトの高機能化 (微分画像、フーリエ変換画像、相互相関画像、強調、極小温度分布、など)
・ Intensity / Temperature - Gray / Color ともに画面上でscale 幅を設定できる。微少な温度変化を検出するため、画像の最適化および表示温度幅可変。
・ 動画再生をおもにデモ用とする場合、間引いてAVI形式で保存可能。逆回し可能。
・ 振幅変化分のみの動画、差分動画像。
・ 画面内任意の2点間の温度変化時間プロフィール。
・ 四次元表示 (X , Y , Temp , Time ー上図)
・ 画面の保存、画像の保存は、オリジナル画像無条件でそのまま保存。一部切り出し、抜けピクセルの補正可能などした解析用を上書き保存。
・ 縦軸は、光量表示の他、較正板を用いて温度へ変換。
・ 各ピクセルについて離散フーリエ変換を行い、位相像、強度像の二次元表示。
・ 位相データを任意のラインにとり、熱拡散率分布を表示することができる。
・ 任意の点の時間プロフィールをずらして重ねる表示可能。画面内約8万ケ所のDTA が可能。
装置の仕様
赤外線FPA
インジウム・アンチモン 256 X 320(約8万2千画素)。
画像データ 14bit 。
撮影レンズ
(当社オリジナル)
顕微型(固定焦点) 約10倍、空間分解能 約3μm 。
画像取り込み装置
(当社オリジナル)
カメラ駆動、制御、感度分布較正、高速大容量非圧縮データ取り込みのための専用CPU及びソフト 。
インターフェイスボード及び専用ハードディスク。
データ画像解析ソフト
(当社オリジナル)
画像処理、差分画像、AVI形式への書き出し。
標準との比較による面DTA 。
交流温度波を与えた時の基準点からの位相遅れ描画 。
各ピクセルで、温度データの時間軸でのフーリエ解析 。

ai-Phase IR の詳しい情報はお問い合せください。

ai-phase IR:特許出願中。

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