FlowMaster 4D-PTV / 抖盒子（Shake-the-Box）

Shake-the-Box是目前最先进的三维拉格朗日粒子追踪测速技术（3D Lagrangian Particle Tracking Velocimetry, PTV），可在高空间分辨率条件下对高密度粒子流场进行测量。

与基于体像素（voxel）的Tomo-PIV方法相比，Shake-the-Box是一种完全基于粒子的技术，
采用 迭代粒子重建（Iterative Particle Reconstruction, IPR）方法，并结合先进的四维粒子
追踪算法（4D-PTV），利用时间信息进行轨迹重建。与传统的时间分辨体视粒子图像测速（TR-Tomo-PIV） 相比，Shake-the-Box 具有更高的重建精度和更快的数据处理速度。

除了软件包（如不同版本的DaVis 软件）外，FlowMaster系统在 TR-Tomo-PIV 与
Shake-the-Box 两种方法中使用的是相同的硬件平台。

多脉冲抖盒子（Multi-pulse Shake-the-Box）

多脉冲抖盒子技术可在极高流速条件下获取体积流场数据。
在该方法中，使用的是双帧相机（double-frame cameras），而非高速相机—这类相机广泛应用于多种 PIV（粒子图像测速）实验中。
凭借其极短的帧间间隔（可短至100 纳秒），能够确保获得理想的粒子位移量。

在多脉冲抖盒子方法中，可以选择两种不同的拍摄策略：

2-pulse STB**：单次照明、双帧图像采集
4-pulse STB**：双次照明、双帧图像采集

其中，2-pulse STB能够在仅使用最少时间信息的情况下重建高分辨率流场；
而4-pulse STB则能够同时提取出所有加速度项，获得更完整的流动动力学信息。

由于其基于粒子的重构方式，多脉冲抖盒子相比传统的体视PIV（Tomographic PIV）方法，不仅显著降低了内存占用，还大幅提升了处理速度。这使得其可以使用高分辨率相机，并能在**大体积测量区域中识别出最微小的流动结构。

MiniShaker: 用于体视流动测量的紧凑型3D 相机

MiniShaker 是一款集成多传感器的紧凑型系统，经过精密对准，可实现快速、便捷的体积流动测量（Volumetric Flow Measurement）。该系统与LaVision的DaVis软件无缝集成，可直接获取 抖盒子（4D-PTV）以及层析PIV（Tomographic PIV）的流场数据。系统的供电与数据传输均通过USB3.0 接口实现，大大简化了安装与操作过程。

MiniShaker提供三种型号，并可搭配不同焦距的镜头，以适应多样化的测量任务。
当与LaVision 的高性价比 LED 闪光灯（LED-Flashlight）搭配使用时，非常适合进行水流领域的测量。此外，将 MiniShaker 安装在机械臂上，并结合充氦肥皂泡粒子示踪（Helium-filled Soap Bubble seeding）技术，可灵活应用于低速至中速风洞及对流气流等大尺度流动分析场景中。

空气中大视场PIV/PTV测量

使用微米级粒子（μm-particles）进行空气流动的 PIV/PTV 测量并不适用于大尺度实验，因为这类粒子的散射强度有限。相比之下，充氦肥皂泡（Helium-Filled Soap Bubbles, HFSB）具有约 0.3 mm 的直径和小于15 微秒的响应时间，其光散射强度比微米粒子高出约 1 万倍，因此非常适合用于低速亚声速范围内的大尺度 PIV/PTV 实验。

LaVision 的HFSB 粒子发生器（Seeding Generator）可稳定产生直径为 0.3 mm 的单分散气泡，每个喷嘴的产泡速率高达每秒 4 万个气泡，并且可同时并行运行多达 60 个喷嘴。充氦肥皂泡的典型寿命为数分钟。此外，由于其高散射强度，系统可由激光照明切换为 LED 光源照明，从而显著降低光源成本。

风洞中全尺寸汽车的时间分辨3D流场成像测试

在大众汽车（Volkswagen）的大型风洞中，研究人员成功测量了真实车型尾流的时间分辨三维流场（Time-resolved 3D Flow Field）。实验视场范围为 2 米 × 1.6 米，光片厚度为 0.2 米。
空气中加入了直径 0.3 mm 的充氦肥皂泡作为示踪粒子，使用 60 个喷嘴，喷射速率超过每秒 200 万个气泡。

四台高速相机分别在 60 km/h 与 120 km/h 的风速下记录了汽车尾流的三维流动结构，并使用高速激光光源进行照明。通过LaVision 的抖盒子时间分辨三维粒子追踪测速技术（time-resolved 3D-PTV），成功重构了完整的时间分辨三维流场数据。