ما از ثابت زمانی محدود یک میکروسکوپ فیلتر تازگی نوری فوتورفراکتیو برای دسترسی به اطلاعات سرعت میدان-کامل برای جریان های سیال در مقیاس میکروسکوپی استفاده نمودیم. در مقابل روش های مرسوم مانند سرعت سنجی تصویر ذره و سرعت سنجی ردیابی ذره، نه تنها تهیه تصویر از میدان ردیاب ذره بلکه ارزیابی سرعت های ردیاب ذره, همه به صورت نوری توسط فیلتر تازگی انجام شدند. ما در مورد پارامترهای وابسته به سرعت برای تزویج دو-پرتو بر اساس فیلترهای جدید نوری بحث نمودیم و کالیبراسیون و کاربرد یک سیستم سرعت سنجی فوتورفراکتیو را نشان دادیم. محدودیت های نظری و عملی برای طیف وسیعی از سرعت قابل دسترس قرار گرفته اند.
یک روش مناسب برای دسترسی آزمایشی به سرعت های جریان سیال در مقیاس های میکروسکوپی به منظور درک و بهبود دستگاه های میکروسیالی و همچنین برای بسیاری از سوالات میکروبیولوژیکی الزامی است. سیستم های سرعت سنجی رایج, سرعت سنجی تصویر ذره ریز (میکرو) (μPIV) و سرعت سنجی ردیابی ذره میکرو (μPIV) هستند که از مشابه های ماکروسکوپی خود، PIV و PTV اقتباس شده اند. کاشت مایع با ذرات ردیاب به عنوان یک مفهوم قابل اعتماد ثابت شده است اما ارزیابی دیجیتال بعدی مورد نیاز برای μPIV/μPTV ممکن است اشکالاتی قابل توجه، از جمله ضرورت برای تصاویر ورودی پی در پی، محاسبات وقت گیر یا محدودیت های روش میکروسکوپ را نشان دهد.
We utilize the finite time constant of a photorefractive optical novelty filter microscope to access full-field velocity information of fluid flows on microscopic scales. In contrast to conventional methods such as particle image velocimetry and particle tracking velocimetry, not only image acquisition of the tracer particle field but also evaluation of tracer particle velocities is done all-optically by the novelty filter. We investigate the velocity dependent parameters of two-beam coupling based optical novelty filters and demonstrate calibration and application of a photorefractive velocimetry system. Theoretical and practical limits to the range of accessible velocities are discussed.
A feasible method for experimental access to fluid flow velocities on microscopic scales is mandatory for understanding and improvement of microfluidic devices1 as well as for many microbiological questions. Common velocimetry systems are micro particle image velocimetry2 (μPIV) and micro particle tracking velocimetry (μPIV), which are adapted from their macroscopic analogs, PIV, and PTV.3 Seeding the fluid with tracer particles has proven to be a reliable concept but the subsequent digital evaluation as required for μPIV/μPTV may show significant drawbacks, including the necessity for successive input images, timeconsuming computations, or limitations of the underlying microscopy method.