Name: Nah-Infrarot-Temperatur-Messtechnik für Wasser umgibt eine Induktion erhitzt kleine magnetische Kugel (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-04-30T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 52 s
Description: Erfahren Sie die Nah-Infrarot-Temperaturmessung für lokale Erwärmung in wässrigen Medien mit induktiv erhitzten Stahlkugeln. Diese Methode ermöglicht präzise Temperaturverteilungen für Hyperthermie-Forschung.

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Die Autoren danken Herrn Kenta Yamada, Herr Ryota Fujioka und Herr Mizuki Kyoda für ihre Unterstützung auf die Experimente und Datenanalysen. Diese Arbeit wurde von JSPS KAKENHI Grant Anzahl 25630069, die Suzuki-Stiftung und die präzise Messung Technology Promotion Foundation, Japan unterstützt.

1. Versuchsaufbau und Verfahren
Bereiten Sie eine optische Schiene eine Probe und Optik für NIR-Bildgebung wie folgt zu montieren.
<ol><li>
Probenvorbereitung. Hinweis: Bei Verwendung von Wasser oder wässrigen Flüssigkeit treten 1.1.1. Bei einem wässrigen Gel mit hoher Viskosität treten Sie 1.1.2.<ol>
<li>Stahlkugel im Wasser.<ol>
<li>Eine Durchmesser von 2,0 mm Stahlkugel bis zum Ende einer dünnen Kunststoff Zeichenfolge, die eine kleine Menge des Klebers zu beheben.</li>
			<li>Hängen Sie die Stahlkugel in der Mitte der rechteckigen Glas Zelle mit einer optischen Weglänge von 10,0 mm, einer Breite von 10 mm und einer Höhe von 45 mm (Abbildung 3).</li>
			<li>Gießen Sie gefiltertes Wasser in die Zelle vorsichtig um nicht Luftblasen produzieren. Hinweis: Eine Stahlkugel kann auch an der Spitze des einen dünnen Stab mit einer kleinen Menge von Kleber19befestigt werden.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Stahlkugel im wässrigen Gel.<ol>
<li>Erhitzen Sie eine wässrige Gel um seine Viskosität zu verringern, so dass es niedrig genug, um problemlos gegossen werden.</li>
			<li>Mit einer Spritze, die wässrige Gel in einer rechteckigen Glas-Zelle mit einer optischen Weglänge von 2,0 mm, einer Breite von 10 mm und einer Höhe von 45 mm bis halbvoll Gießen und abkühlen lassen.</li>
			<li>Legen Sie eine Durchmesser von 0,5 mm Stahlkugel in der Mitte der Geloberfläche.</li>
			<li>Füllen Sie die Zelle mit dem wässrigen Gel. Hinweis: Größere Kugeln (&gt; ~ 1 mm ø) sollte nicht mit einem Gel verwendet werden, weil sie durch Schwerkraft und/oder magnetische Kräfte während der induktiven Erwärmung bewegen werden.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Legen Sie die Zelle in einem Kunststoff-Halter und montieren Sie ihn auf die optische Schiene (Abbildung 3).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Vorbereitung der NIR-imaging-System.
	<ol>
<li>Vorbereiten einer Halogenlampe mit einem Glasfaser-Lichtleiter, und Ende der Glasfaser-Lichtleiter mit einem Halter auf der optischen Schiene befestigen.</li>
		<li>Legen Sie ein schmales Bandpassfilter (NBPF) mit einem Maximum Transmission bei λ = 1150 nm oder λ = 1412 nm zwischen den Glasfaser-Lichtleiter und die Zelle (Abbildung 3).</li>
		<li>Stellen Sie einen weiteren Bandpassfilter (BPF), deren Übertragung Wellenlängenbereich breiter als die des NBPF, zwischen der Halogen-Lampe und die NBPF ist. Hinweis: Die BPF wird benötigt, um thermische Schäden an der NBPF zu vermeiden, weil es Licht direkt erhält.</li>
		<li>Stellen Sie eine Iris diaphragm(s) im Strahlengang zwischen dem NBPF und Zelle Inhaber reduzieren das Streulicht (Abbildung 3).</li>
		<li>Richten Sie eine NIR-Kamera, das Licht, das durch die Zelle (Abbildung 3) zu erkennen. Schließen Sie die Kamera über ein Datenübertragungskabel für eine Grafikkarte in einem Personal Computer (PC) mit Bild-Datenerfassungs-Software installiert.</li>
		<li>Stellen Sie eine telezentrischen Objektiv zwischen Zelle und Kamera (Abbildung 3). Hinweis: Eine gemeinsame Kameralinse kann auch verwendet werden. Allerdings ist ein telezentrischen Objektiv besser in Bezug auf die selektive Detektion des leichten Parallel zum Chef Ray für die IAT und Reduzierung des Einflusses der Beugung. Hinweis: Die NBPF und die BPF sollte nicht zwischen der Zelle und die Kamera platziert werden da auf diese Weise die Temperatur des Wassers über direkte Absorption von hochintensivem Licht von Halogen-Lampe erhöhen würde.</li>
		<li>Die NIR-Kamera schalten Sie ein und starten Sie die Bild-Datenerfassungs-Software.</li>
		<li>Licht der Halogenlampe und stellen Sie seine Leistung beobachten des Bildes auf dem Monitor (Abbildung 4).</li>
		<li>Passen Sie die Achse, Position und das telezentrischen Objektiv um ein schönes Bild von der Stahlkugel zu erhalten. Hinweis: Wenn die Anpassung nicht abgeschlossen ist, unregelmäßige Intensität Muster, was zu falschen Absorptionswerte erscheint.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Vorbereitung der Induktion Heizung.
	<ol>
<li>Bereiten Sie eine Induktionsheizung System bestehend aus einem Hochfrequenzgenerator (maximale Ausgangsleistung: 5,6 kW -Frequenz: 780 kHz), wassergekühlte Spule und Wasserkühler. Hinweis: Eine Induktionsheizung System für das Hartlöten ist Schweißen und Löten von kleinen Metallteilen für diesen Zweck geeignet; siehe Tabelle der Materialien.</li>
		<li>Wenn möglich, montieren Sie die Spule auf einer XYZ bewegliche Bühne, seine Position zu ändern.</li>
		<li>Legen Sie die Spule in der Nähe der Zelle, so dass der Abstand zwischen der Mitte der Spule und die Stahlkugel ca. 15 mm (Abbildung 3 ist). Sicherzustellen Sie, dass es keine andere Metallteile in der Nähe der Spule. Hinweis: Der Abstand sollte je nach der induktiven Erwärmung macht und die Kugelgröße angepasst werden.</li>
		<li>Zirkulieren Sie Wasser zur Kühlung.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Bildaufnahme und Induktionserwärmung.
	<ol>
<li>Klicken Sie auf "start" auf der Bild-Datenerfassungs-Software, die Bilder nacheinander zu speichern.</li>
		<li>Klicken Sie "start" auf die Induktionserwärmung Steuerungssoftware um die Induktionserwärmung beginnen.</li>
		<li>Nach einigen Sekunden (abhängig von den Bedingungen und Zweck) "stop" klicken Sie auf das Bild-Datenerfassungs-Software.</li>
		<li>Klicken Sie auf "stop" auf der induktiven Erwärmung Steuerungssoftware.</li>
		<li>Speichern Sie die zeitlich gespeicherten Bilder als eine TIFF-Sequenz (oder andere nicht komprimierten Format) auf die Bild-Datenerfassungs-Software. Hinweis: Wenn die Temperatur hoch genug ist, erscheint der Effekt der Lichtablenkung auf dem Bild7. Die Induktive Erwärmung macht muss verringert entsprechend aber Experimente, so dass die Erhöhung der Temperatur in der Nähe der Kugel ist weniger als etwa 10 K, die in den folgenden Schritten des Protokolls für die Temperatur-Schätzung bestätigt werden kann.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Bild-Verarbeitung und Temperatur-Schätzung
Hinweis: Die gespeicherte aufeinander folgenden Bildern werden dargestellt als ichich(X, Z) ist die fortlaufende Frame-Nummer . Die Koordinaten X, y, Z, Rund R' sind definiert, wie in Abbildung 2; angegeben sind Z ist positiv in Richtung gegenüber der Schwerkraft. Der Umriss des Protokoll folgendermaßen wird auch im Supplement 1dargestellt.
<ol><li>
Extinktion Bildkonstruktion.
	<ol>
<li>Offene ichich(X, Z) mit der Bildverarbeitungs-Software.</li>
		<li>Lärmminderung in ichich(X, Z) durch die Implementierung von 3 × 3 Pixel Durchschnitt.</li>
		<li>Erstellen Sie ein durchschnittliche Bild der ichich(X, Z) über i = 1 bis 5 (oder mehr) vor dem Erhitzen, und definieren Sie es als Referenzbild, ichr(X, Z). Hinweis: Dieser Mittelung verringert das Rauschen um ein zuverlässiger Bild als ein einzelnes Bild zu erhalten.</li>
		<li>Die aufeinander folgenden Bildern der Extinktion Differenz, Δ zu konstruiereneinich(X, Z), über die folgende Gleichung: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57407/57407eq1.jpg">(1) Hinweis: Δ istAich(X, Z) die Variation in der Extinktion, einich(X, Z), aus der Referenz Extinktion, einf(X, Z), vor Heizung, und ist wie folgt abgeleitet15,16,17,18,19: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57407/57407eq2.jpg">(2) wo ich0 ist die Intensität des einfallenden Lichts in die Zelle.</li>
		<li>Färben Sie die Δeinenich Bilder mit einer entsprechenden Farbkarte wie blau oder rot ein. Hinweis: Die Befehlsskript-Datei für 2.1.5 für ImageJ Schritte 2.1.2 durchzogen wird in Ergänzung 2vorgestellt.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Temperatur-Schätzung.
	<ol>
<li>Wählen Sie den Zeitraum, während dem ΔAich(x, Z) kreisförmig symmetrisch in Bezug auf die Mitte der Kugel ist, visuell anhand der Bilder. Hinweis: Die kreisförmige Symmetrie gliedert sich vor allem durch freie Konvektion. Eine Image-basierte analytische Beurteilung der freier Konvektion auftreten wird in der früheren Arbeit19eingeführt; die visuelle Beurteilung ist jedoch praktisch, effektiv.</li>
		<li>ΔAich(Rʹ, θ) Daten extrahieren entlang 360 radiale Linien (Δθ = 1˚) auf die Δeinich(X, Z) Bilder.</li>
		<li>Daten auszuschließen, die Δeinenich(Rʹ, θ) innerhalb der Sphäre und in dessen Umgebung (Δrʹ≈ 0,2 mm). Hinweis: Die Daten sind ungewöhnlich sehr klein oder groß in der Nähe vor allem wegen der leichten Bewegung der Kugel.</li>
		<li>Durchschnittliche Δeinich(Rʹ, θ) über θ bestimmen die Linienform, Δeinich(Rʹ). Hinweis: Die Befehlsskript-Datei zum Ausführen von Schritten 2.2.2 bis 2.2.4 für ImageJ ist in Ergänzung 3vorgestellt.</li>
		<li>Ungefähre ΔAich(Rʹ) Daten von der folgenden Multi-Gauß-Funktion: <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/57407/57407eq3.jpg">(3) wo einj ist der Gewichtungsfaktor, σj ist die Dispersion-Parameter und R ist das Maximum der rʹ wo ΔAich(R) = 0 kann davon ausgegangen werden.</li>
		<li>Berechnen Sie die Absorption Koeffizient Differenz, Δµich(R), durch die Substitution der erhaltenen N einjund σj in der folgenden IAT der GL. (3): <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/57407/57407eq4.jpg">(4) wo Erf die Fehlerfunktion ist.</li>
		<li>Konvertieren Sie Δµich(R) Temperatur über die folgende Gleichung: <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/57407/57407eq5.jpg">(5) mit der Temperatur-Koeffizienten von Wasser, αf, die 4,0 × 10-3 K-1 mm-1 für λ = 1150 nm19 und 4.1 × 10-3 K-1 mm-1 für λ = 1412 nm17. Hinweis: In Ergänzung 4, wo der Levenberg-Marquardt nichtlineare kleinste-Quadrate-Algorithmus17,19 für Schritt 2.2.5 beschäftigt ist die Befehlsskript-Datei zum Ausführen von Schritten 2.2.5 durch 2.2.7 präsentiert.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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</ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Die in diesem Dokument vorgestellte Technik ist ein Roman über die Temperaturabhängigkeit der NIR-Absorption von Wasser und stellt keine erhebliche Schwierigkeiten bei der Einrichtung der notwendigen Ausrüstung und Umsetzung. Das einfallende Licht kann leicht mit einer Halogenlampe und einer NBPF hergestellt werden. Jedoch können nicht Laser eingesetzt werden, denn kohärente Interferenzmuster auf den Bildern erscheinen würde. Gemeinsamen optischen Linsen und Glas Zellen für sichtbares Licht Verwendung genutzt werden, wie...

An erratum was issued for: <a href="https://www.jove.com/video/57407/near-infrared-temperature-measurement-technique-for-water-surrounding">Near-Infrared Temperature Measurement Technique for Water Surrounding an Induction-heated Small Magnetic Sphere</a>. The Protocol section was updated.
In 2.2.7, the temperature coefficient of water, &#945;f, for &#955; = 1150 nm has been corrected from:
4.0 x 10-3 K-1 mm-1
to:
2.8&#160;x 10-4&#160;K-1&#160;mm-1

An erratum was issued for: <a href="https://www.jove.com/video/57407/near-infrared-temperature-measurement-technique-for-water-surrounding">Near-Infrared Temperature Measurement Technique for Water Surrounding an Induction-heated Small Magnetic Sphere</a>. The Protocol section was updated.

Erratum: Near-Infrared Temperature Measurement Technique for Water Surrounding an Induction-heated Small Magnetic Sphere

Eine Technik zur Temperaturmessung in der Nähe einer kleinen Wärmequelle in einem Medium ist in vielen Bereichen der wissenschaftlichen Forschung und Anwendungen erforderlich. Zum Beispiel in der Forschung an magnetischen Hyperthermie, das ist eine Krebs-Therapie-Methode mit Hilfe elektromagnetischen Induktion von magnetischen Partikeln oder magnetische Kleinteile, ist es wichtig, genau vorherzusagen, die Temperaturverteilungen durch das Magnetfeld erzeugt Teilchen1,2. Jedoch obwohl Mikrowellen-3,4, Ultraschall5,6,7,8, Optoacoustic9, Raman10und Magnet-Resonanz-11 ,12-Basis Temperatur Messtechnik erforscht und entwickelt wurden, eine innere Temperaturverteilung nicht derzeit genau gemessen werden. Bisher wurden Single-Position Temperaturen oder Temperaturen an ein paar Stellen über Temperatursensoren, gemessen, die im Falle der Induktionserwärmung, antimagnetisch LWL-Temperatur Sensoren13,14. Alternativ wurden die Oberflächentemperaturen von Medien aus der Ferne per Infrarotstrahlung Thermometer einzuschätzen, die inneren Temperaturen14gemessen. Jedoch wenn eine kleine Wärmequelle-haltigem Medium eine Wasserschicht oder ein nicht-trübe wässrigen Medium ist, haben wir gezeigt, dass eine Nah-Infrarot (NIR) Absorption Technik nützlich ist, um die Temperaturen15,16Messen, 17,18,19. Dieser Beitrag stellt das ausführliche Protokoll von dieser Technik und repräsentative Ergebnisse.
Die NIR-Absorption-Technik basiert auf dem Prinzip der Temperaturabhängigkeit der absorptionsbanden des Wassers in der NIR-Region. Wie gezeigt in der Abbildung 1a, ν1 + ν2 + ν3 Absorptionsbande des wird Wasser in die 1100 nm bis 1250 nm Wellenlängenbereich (λ) und Verschiebungen zu kürzeren Wellenlängen als die Temperatur beobachtet 19erhöht. Hier, ν1 ν2 + ν3 bedeutet dieser Band, der die Kombination von drei grundlegenden O-H-Schwingungsmoden entspricht: symmetrische Dehnung (ν1), biegen (ν 2), und antisymmetrische Dehnen (ν3)20,21. Diese Änderung im Spektrum zeigt, dass die meisten temperaturempfindliche Wellenlänge in der Band λ ≈ 1150 nm. Anderen absorptionsbanden des Wassers zeigen auch ein ähnliches Verhalten in Bezug auf die Temperatur15,16,17,18,20,21. Ν1 + ν3 Band des Wassers beobachtet innerhalb der Palette λ = 1350−1500 nm und ihre Temperaturabhängigkeit sind in Abbildung 1 bdargestellt. 1412 nm ist in ν1 + ν3 Band des Wassers die meisten temperaturempfindliche Wellenlänge. So ist es möglich, zweidimensionale (2D) Temperatur Bilder zu erhalten, indem eine NIR Kamera 2D Extinktion Bilderfassung bei λ = 1150 oder 1412 nm. Als der Absorptionskoeffizient des Wassers bei λ = 1150 nm ist kleiner bei λ = 1412 nm, die ehemaligen Wellenlänge eignet sich für ca. 10 mm dicken wässrigen Medien, während Letzteres für die ca. 1 mm Dicke eignet. Vor kurzem, Verwendung von λ = 1150 nm, erhalten wir die Temperaturverteilungen in einer 10 mm dicken Wasserschicht enthält eine Induktion erhitzt Durchmesser von 1 mm Stahlkugel19. Darüber hinaus die Temperaturverteilungen in einer 0,5 mm dicken Wasserschicht gemessen wurden mithilfe von λ = 1412 nm15,17.
Ein Vorteil der NIR-basierte Temperatur imaging Technik ist, dass es einfach einzurichten und zu implementieren, da es ein Getriebe-Absorption-Messverfahren ist und kein Fluorophor, Phosphor oder anderen Temperaturfühler braucht. Darüber hinaus ist seine Temperaturauflösung kleiner als 0,2 K15,17,19. Eine gute Temperaturauflösung gelingt nicht durch andere Übertragungstechniken basierend auf Interferometrie, die oft in Wärme- und Stoffübertragung Studien22,23,24benutzt worden sind. Wir beachten Sie jedoch, dass die NIR-basierte Temperatur imaging Technik eignet sich nicht nur in Fällen mit erheblichen lokalen Temperatur ändern, weil die Lichtablenkung durch verursacht großen Temperaturgradienten wird dominant19. Diese Frage wird in diesem Papier in Bezug auf die praktische Anwendung bezeichnet.
Dieses Papier beschreibt die Versuchsaufbau und das Verfahren für die NIR-basierte Temperatur bildgebendes Verfahren für eine kleine magnetische Kugel via Induktion erhitzt; Darüber hinaus stellt es die Ergebnisse von zwei repräsentativen 2D Extinktion Bildern. Ein Bild ist ein Durchmesser von 2,0 mm Stahlkugel in einer 10,0 mm dicken Wasserschicht, die bei λ erfasst = 1150 nm. Das zweite Bild ist von einem Durchmesser von 0,5 mm Stahlkugel in eine 2,0 mm Dicke Maltose-Sirup-Schicht, die an λ aufgezeichnet wird 1412 nm =. Dieser Beitrag stellt auch die Berechnungsmethode und die Ergebnisse der dreidimensionalen (3D) radiale Verteilung der Temperatur durch die Inverse Transformation Abel (IAT) auf die 2D Extinktion-Bilder anwenden. Die IAT ist gültig, wenn eine 3D Temperaturverteilung ausgegangen wird, wie im Fall von einer beheizten Bereich (Abbildung 2)19kugelsymmetrischen sein. Für die IAT-Berechnung ist eine Multi-Gauß-Funktion, die passende Methode hier eingesetzt, da die IATs Gaußsche Funktionen analytisch25,26,27,28,29 abgerufen werden können und passen gut zu monoton abnehmende Daten; Dies umfasst Experimente mit Wärmeleitung von einer einzigen Wärmequelle.

<table><tbody><tr><td>Induktionserwärmungsanlage</td><td>CEIA, Italien</td><td>SPW900/56</td><td>780 kHz, 5,6 kW (max).</td></tr><tr><td>Coil</td><td>SA-Japan</td><td>Custom</td><td>Wassergekühltes Kupferrohr; zweidrehend; Außendurchmesser 28 mm.</td></tr><tr><td>Wasserkühler</td><td>Matsumoto Kikai, Japan</td><td>MP-401CT</td><td></td></tr><tr><td>Halogenlampe</td><td>Hayashi Watch-Works, Japan</td><td>LA-150UE-A</td><td></td></tr><tr><td>Schmalbandpassfilter für &lambda; = 1150 nm</td><td>Andover</td><td>115FS10-25</td><td>Volle Breite bei halbem Maximum (FWHM): 10 nm.</td></tr><tr><td>Schmalbandpassfilter für &lambda; = 1412 nm</td><td>Andover</td><td>semi-custom</td><td>Volle Breite bei halbem Maximum (FWHM): 10 nm.</td></tr><tr><td>Bandpassfilter für &lambda; = 850&minus; 1300 nm</td><td>Spectrogon</td><td>SP-1300</td><td></td></tr><tr><td>Bandpassfilter für &lambda; = 1100&minus; 2000 nm</td><td>Spectrogon</td><td>SP-2000</td><td></td></tr><tr><td>NIR-Kamera</td><td>FLIR Systems</td><td>Alpha NIR</td><td>InGaAs</td></tr><tr><td>Bilderfassungssoftware</td><td>FLIR Systems</td><td>IRvista</td><td></td></tr><tr><td>Bildverarbeitungssoftware</td><td>NIH</td><td>ImageJ</td><td>ver. 1.51r</td></tr><tr><td>Bildverarbeitungssoftware</td><td>MathWorks</td><td>Matlab</td><td>ver. 2016a</td></tr><tr><td>Telezentrisches Objektiv</td><td>Edmond Optics</td><td>55350-L</td><td>X1</td></tr><tr><td>Stahlkugel (Ø 0,5 mm)</td><td>Kobe Steel, Japan</td><td></td><td>Fe-1,5Cr-1,0C-0,4 Mn (Gew.-%)</td></tr><tr><td>Stahlkugel (Ø 2,0 mm)</td><td>Kobe Steel, Japan</td><td></td><td>Fe-1.5Cr-1.0C-0.4Mn (Gew.-%)</td></tr><tr><td>Maltosesirup als wässriges Gel</td><td>Sonton, Japan</td><td>Mizuame</td><td>Lebensmittelprodukt</td></tr></tbody></table>

nah-infrarot-temperatur-messtechnik für wasser umgibt eine induktion erhitzt kleine magnetische kugel

Near-Infrared Temperature Measurement Technique for Water Surrounding an Induction-heated Small Magnetic Sphere

Eine Technik zur Messung der Temperatur des Wassers und nicht trübe wässrigen Medien rund um eine Induktion erhitzt kleine magnetische Kugel wird vorgestellt. Diese Technik nutzt Wellenlängen von 1150 und 1412 nm, bei dem der Absorptionskoeffizient des Wassers temperaturabhängig ist. Wasser oder nicht trüben wässrigen Gel enthält eine magnetische Kugel von 2,0 mm oder 0,5 mm Durchmesser wird mit 1150 nm oder 1412 nm einfallendes Licht, als ausgewählte mit einem schmalen Bandpassfilter bestrahlt; Darüber hinaus sind zweidimensionale Extinktion Bilder, die die transversalen Projektionen der Absorptionskoeffizient sind, über eine Nah-Infrarot-Kamera erworben. Wenn die dreidimensionale Verteilung der Temperatur kugelsymmetrischen werden ausgegangen werden können, werden sie durch die Anwendung Inverse Abel verwandelt sich die Absorption profile geschätzt. Die Temperaturen wurden beobachtet, um konsequent ändern sich je nach Zeit und der induktiven Erwärmung macht.

Bilder von ΔAich(X, Z) bei λ = 1150 nm bei einem Durchmesser von 2,0 mm Stahlkugel im Wasser und bei λ = 1412 nm für eine Durchmesser von 0,5 mm Stahlkugel in Maltose Sirup sind in Abbildung 5ein und präsentiert Abbildung 6ein, beziehungsweise. In beiden Fällen war die Kugel befindet sich 12 mm unter dem unteren Rand der Spule entlang der ze...

Eine Technik, mit Wellenlängen zwischen 1150 und 1412 nm zur Messung der Temperatur des Wassers rund um eine Induktion erhitzt kleine magnetische Kugel wird vorgestellt.

Nah-Infrarot-Temperatur-Messtechnik für Wasser umgibt eine Induktion erhitzt kleine magnetische Kugel

A technique to measure the temperature of water and non-turbid aqueous media surrounding an induction-heated small magnetic sphere is presented. This ...

Das übergeordnete Ziel dieses Experiments ist es, Temperaturverteilungen in der Nähe einer erhitzten kleinen Kugel oder einer Punktwärmequelle zu messen, die sich in Wasser oder nicht trüben Medien befindet. Diese Methode wird sehr hilfreich für die Erforschung der lokalen Erwärmung in Medien sein, wie z.B. in der Hyperthermieforschung mit magnetischen Partikeln. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie einfach einzurichten und zu implementieren ist.Keisuke Nishijima und Van Cuong Han, Doktoranden meines Labors, werden das Verfahren vorführen. Um eine Wasser- oder wässrige Flüssigprobe vorzubereiten, verwenden Sie zunächst die erforderliche Mindestmenge an schnell trocknendem, wasserfestem Kleber, um eine Stahlkugel mit einem Durchmesser von zwei Millimetern am Ende einer dünnen, nichtmetallischen Schnur oder eines Stabes zu befestigen. Stellen Sie sicher, dass der Kleber die Form der Kugel und die Wärmeübertragungsrate minimal beeinflusst, und fädeln Sie dann die Schnur durch das mittlere Loch einer PTFE-Küvettenkappe.Klebe die Schnur mit 22 Millimetern der Schnur fest, die unter der Kappe hängt. Rüsten Sie eine mit Wasser gefüllte Spritze mit einem 0,22-Mikrometer-

near-infrared-temperature-measurement-technique-for-water-surrounding

Research

Forschung

JoVE Journal

Engineering

Ingenieurwesen

Dieses Video beschreibt den Rheotaxis-Assay im Zebrafisch. Die Methode beinhaltet die Messung des Orientierungsverhaltens von Zebrafischen als Reaktion auf unterschiedliche Wasserdurchflussraten unter dem Einfluss verschiedener Magnetfelder.

Zebrafisch-Rheotaxis-Assay: Eine Methode zur Messung des Orientierungsverhaltens als Reaktion auf unterschiedliche Wasserdurchflussraten

Hier stellen wir drei Protokolle für thermische Messungen in mikrofluidischen Geräten vor.

Thermal-Messtechnik in Analytical Mikrofluidiksysteme

Europium thenoyltrifluoroacetonate (EuTFC) eine optische lumineszenz Linie bei 612 nm, deren Aktivierungseffizienz sinkt stark mit der Temperatur. Wenn eine mit einem dünnen Film aus diesem Material beschichtete Probe Mikro abgebildet ist, kann die 612 nm lumineszenten Reaktionsintensität in eine direkte Karte von Probenoberflächentemperatur umgewandelt werden.

Hochauflösende Thermal Micro-Bildgebung Europiumchelatlösung Lumineszente Coatings

Dieses Papier erarbeitet, die Probe und Sensor Vorbereitung Verfahren und Protokolle für die Verwendung des Prüfstandes besonders für dynamische Domain Bildgebung mit in-situ BH Messungen zur Erreichung optimaler Domäne Muster Qualität und genaue BH Messungen.

Optimierte Setup und ein Protokoll für magnetische Domäne Bildgebung mit In Situ Hysterese-Messung

Dieses Manuskript beschreibt Methoden zur Messung der lokalen momentane konvektive Wärmedurchgangskoeffizienten in einem ein- oder zweistufigen rohrströmung. Eine einfache optische Methode zur Bestimmung der Länge und der Ausbreitungsgeschwindigkeit einer länglichen (Taylor)-Luftblase, die sich mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt wird ebenfalls dargestellt.

Messungen der lokalen momentane konvektive Wärmeübertragung in einem Rohr - Einzel- und zwei-Phasen-Strömung

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um sensible, räumlich aufgelöste Gas-Spektroskopie im mittleren Infrarot Region, durchführen mit degenerierten vier-Welle mischen mit Großbildschirmen Erkennung kombiniert.

Infrarot-entartete vier-Welle mischen mit Großbildschirmen Erkennung für Quantitative Gassensorik

Dieses Papier stellt ein Protokoll vor, das die Instrumentierung von zufälligen Wund-Elektrospulen mit Faser-Bragg-Gitter (FBG) thermische Sensoren zum Zweck der verteilten Zustandsüberwachung von internen thermischen Hot Spots ermöglicht.

Design-, Instrumentierungs- und Nutzungsprotokolle für verteilte in Situ-Thermal-Hot Spots-Überwachung in elektrischen Spulen mit FBG-Sensormultiplexing

Dieses Protokoll beschreibt, wie man eine Infrarotkamera in einen Förderbandofen einbaut, eine Kundenkorrektur einer werkskalibrierten IR-Kamera durchführt und die räumliche Oberflächentemperaturverteilung eines Objekts von Interesse auswertet. Die Beispielobjekte sind industrielle Silizium-Solarzellen.

In Situ Oberflächentemperaturmessung in einem Förderbandofen über Inline-Infrarot-Thermographie

Hier wird ein Protokoll zur Herstellung von Eisenoxid-Nanopartikel-Mikroblasen (NSMs) durch Selbstorganisation, synergisierende magnetische, akustische und optische Reaktionsfähigkeit in einer nanotherapeutischen Plattform für magnetische Hyperthermie und photothermische Kombinationskrebstherapie vorgestellt.

Magnetische, akustische und optische dreifach ansprechende Mikroblasen für magnetische Hyperthermie und pothotothermische Kombinationskrebstherapie

Ein Protokoll zur Untersuchung von biologischem Gewebe in hoher räumlicher Auflösung mittels ultrahochfeld-Magnetresonanzmikroskopie (MRM) mit Mikrospulen wird vorgestellt. Für die Charakterisierung der Mikrospulen werden Schritt-für-Schritt-Anleitungen bereitgestellt. Schließlich wird die Optimierung der Bildgebung an Pflanzenwurzeln demonstriert.

MRM Microcoil Performance Calibration and Usage demonstriert auf Medicago-Truncatula-Wurzeln bei 22 T

Dieser Artikel stellt die Frequency Domain Thermoreflectance (FDTR)-Technik für lokale nichtdestruktive thermische Charakterisierung und Bildgebung vor.

Die Frequenzdomänen-Thermoreflexionstechnik für thermische Eigenschaftsmessungen

Erfahren Sie die Nah-Infrarot-Temperaturmessung für lokale Erwärmung in wässrigen Medien mit induktiv erhitzten Stahlkugeln. Diese Methode ermöglicht präzise Temperaturverteilungen für Hyperthermie-Forschung.

Nah-Infrarot-Temperatur-Messtechnik für Wasser umgibt eine Induktion erhitzt kleine magnetische Kugel

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