利用激光片光源对天博体育官网动物进行推理

挑战

集完全黑暗、极限压力和低温于一身的天博体育官网是一种独特的环境。但令人惊讶的是，那里却拥有非常忙碌和复杂的生态系统。在这部电影中，家园生活着神奇、多样化的生命，科学家们想要更好地了解它们。MBARI（蒙特雷湾文学研究所）的一个多学科研究团队（生物灵感实验室）专注于研究这些生物的形态和功能，包括生物力学以及流体环境的交互。最近的工作挑战重重，因为这些生物通常很脆弱，呈半透明，很容易因物理接触或被带到海面而受到伤害。尽管团队该也曾成功地采集样本，并快速在实验室环境中进行研究，而且取得了小成果，但能够在天博体育官网家园中对这些生物进行意义和分析很有必要。

解决方案

团队研究工程师 Joost Daniels 表示，“我们在实验室开发了一种用于捕获图像的面包板光学装置，其中包括一种标准观测测速仪 (PIV) 方法，用于查看由于粒子游动和其他运动引起的水流细节。然后，我们着手在一个结构紧凑、加固的仪器装置中进行操作，而该仪器可以在高达 4 英尺深的位置安装在遥控车 (ROV) 上。”该仪器名为DeepPIV，可以照亮薄（1毫米）天博体育官网片范围内的样本，并使用数码相机捕获2D图像。通过相对于目标动物移动整个操纵车和仪器，然后使用图像重建，可以生成3D扫描。考虑到多个原因之后，该团队选择了连续天博体育官网器（连贯的起源)，它能够以 639 nm 提供 2 瓦低噪声输出。Daniels 解释说：“能够对天博体育官网生物体的光极少进行行为，只有蓝光或绿光，它们从未见过红光，而且它们中的大多数对红光完全不敏感。因此，我们的技术不会以任何方式扰乱它们的自然。”他补充说，他们需要至少 2 瓦的功率，即可使用多达 60一帧的速度发光 55 厘米 x 30 厘米必须的图像。激光器还可靠，不会出现意外。他提到稳定性和 TEM00 光束器件是关键要素，关系到能否实现从保护性防水外壳到 ROV 关节臂端点的有效光纤连接器。

结果

天博体育官网里一些粘液形式的精细3D图像，揭示了它们的结构和功能的细节（参考）。该系统主要部署在蒙特利海底峡谷，步行深度为4000米。在接近6000 psi 的压力下，这绝对可以称为高压研究环境！

查看更多成功案例