Investigación y desarrollo de la fusión nuclear por láser en favor de un suministro energético respetuoso con el clima.

En las cámaras de alto vacío en las que se llevan a cabo los experimentos prevalece un rango de presión de 10^-4 Pascales. Esta presión extremadamente baja está muy por debajo de la presión atmosférica de alrededor de 10^5 y requiere bombas de vacío especiales con tiempos de bombeo de hasta 8 horas. Por lo tanto, la ejecución eficiente de los experimentos es crucial. "Las cámaras desempeñan, por tanto, un papel crucial, ya que nos permiten observar los experimentos y controlar los dispositivos de medición", añade Caya Momm (Compras).

La elección recayó en un modelo de la familia de cámaras GigE uEye LE. Una carcasa protectora especialmente desarrollada alrededor de las cámaras garantiza que puedan soportar las condiciones extremas y los fuertes impulsos electromagnéticos que pueden producirse durante los experimentos de fusión. Esta denominada caja de cámara EMP protege los componentes electrónicos de la cámara de las descargas de alta energía. "Este diseño nos garantiza una funcionalidad y fiabilidad óptimas", confirma Kyle Kenney (ingeniero de laboratorio).

Pero, ¿qué ven exactamente las cámaras?

Durante los experimentos, algunas cámaras se colocan de forma que comprueben los reflejos de los espejos y la alineación del láser. Otras cámaras vigilan la disposición de nuestro montaje dentro de la cámara de vacío. "Esto es necesario porque controlamos el montaje motorizado de la cámara desde el exterior. Las cámaras IDS controlan los dispositivos de medición, los detectores, los sensores y los espejos", explica Kyle Kenney, explicando el uso de hasta 20 cámaras IDS por experimento láser. Los principales aspectos de la utilización de las cámaras son muy diversos:

• Alineación de la óptica: Las cámaras garantizan el correcto posicionamiento de los espejos.
• Prevención de colisiones: Las cámaras de visión general situadas en la cámara vigilan en tiempo real el montaje motorizado para evitar colisiones.
• Enfoque microscópico: Otro conjunto de cámaras enfoca con precisión el objetivo de nuestros láseres y permite así la adquisición exacta del objetivo láser.
• Sincronización con el impulso láser: Las cámaras deben sincronizarse con los pulsos láser para garantizar datos precisos y sin errores.

Todo el abanico de tareas se realiza con un único modelo de cámara: Marvel Fusion optó por la cámara GigE UI-5241LE de placa única y montura S.

"Nuestra cámara de proyecto, que ocupa poco espacio, es lo bastante rápida, pequeña y de alta resolución para resolver todas estas tareas", explica Markus Schickner, Area Sales Manager de IDS. Con sus dimensiones compactas de 45 x 45 milímetros, la GigE uEye LE es perfecta para proyectos integrados personalizados como éste. Puede integrarse con precisión en la carcasa de la EMP, y la interfaz GigE también permite longitudes de cable de hasta 100 metros. El modelo de cámara también se recomienda por el sensor CMOS de 1/1,8" de e2v, que ofrece una resolución de 1,3 megapíxeles (1280 x 1024) a una frecuencia de imagen de 50 fps. Las características especiales como los disparadores para la sincronización con el pulso láser y el precio también fueron factores decisivos en la elección del modelo. Esto se debe a que la uEye LE se reduce a lo esencial y, por tanto, es asequible. No obstante, el modelo de integración múltiple que aquí se presenta es tan versátil que no se necesitan diferentes cámaras especiales para distintos requisitos. Esto simplifica enormemente el manejo de las hasta 20 cámaras que intervienen en el experimento.

«Las cámaras están diseñadas para funcionar eficazmente en nuestros experimentos con láser», afirma Caya Momm, confirmando la versatilidad de las cámaras. «También permiten la transmisión directa y continua en directo de los experimentos con láser. Esto elimina parcialmente la necesidad de entrar en la cámara de vacío», añade. El aspecto de la seguridad está garantizado por un robusto sellado de la caja de la cámara, que impide la salida de partículas y protege eficazmente la integridad de la cámara de vacío contra la contaminación.