När du slår på laserpekare det verkar som om balken visas omedelbart. I verkligheten är dock fotoner är “tagna” ur det ungefär samma som det som händer med vatten från kranen eller från en slang, bara flytta den lätta partiklar så fort att det mänskliga ögat inte kan märka denna rörelse. En grupp forskare från California Institute of technology (USA) och Quebec University (Kanada) har skapat världens snabbaste kamera som kan fånga upp till 10 biljoner bilder per sekund – tillräckligt för att “frysa tiden” och fånga fotoner av en laserstråle som rör sig genom rymden.
Under de senaste åren, innovationer inom icke-linjär optik och avbildning, öppnat dörrar till nya och mycket effektiva metoder för mikroskopisk analys av dynamiska fenomen i biologi och fysik. Men användningen av den potential dessa metoder kräver en metod för inspelning av bilder i realtid med mycket kort tid upplösning i en enda exponering.
Med hjälp av moderna avbildningsmetoder, mätningar utförs med hjälp av ultrakorta laserpulser måste upprepas många gånger, som är lämplig för vissa typer av inert prover, men inte för andra, mer ömtålig. Till exempel, en laser graverade glas kan bära bara en laserpuls, vilket lämnar mindre PS för att registrera resultatet. I detta fall, rendering metoden bör kunna fixa processen i realtid.
Utgångspunkten för att skapa en otrolig kamera som gör att du kan göra och som rapporterade forskare i tidskriften Ljus: Vetenskap & Applikationer har blivit en teknik för komprimerade supersnabb fotografering (CUP). På 100 miljarder bilder per sekund med denna metod var nära, men inte uppfyller de specifikationer som krävs för integration av femtosecond laser. För att hoppa till en ny nivå av forskare har utvecklat ett nytt system T-CUP. Baserat på femtosekund strip kamera, som även omfattar den typ av datainsamling som används i applikationer såsom datortomografi.
“Vi visste att bara använda femtosekund bandpass kamera, bildkvaliteten är begränsade”, säger Lihong Wang, chef för laboratoriet för optisk avbildning från California Institute of technology.
“För att förbättra detta har vi lagt en annan kamera, som förvärvar en statisk bild. I samband med den bild som fås av kameran femtosekund strip, kan vi använda så kallade Radon förändra för att få bilder med hög kvalitet under inspelning tio biljoner bilder per sekund”.
Visualisering i realtid tidsliga fokus för femtosekund laser puls med skytte hastighet 2,5 biljoner bilder per sekund
Sätta ett världsrekord i hastighet bilden realtid kameran T-CUP kan ligga till grund för mikroskop och en ny generation av Biomedicin, materialvetenskap och andra program. Denna kamera utgör en grundläggande förändring som gör det möjligt för dem att analysera växelverkan mellan ljus och materia med hög temporal upplösning.
Forskarna planerar inte att stanna där
“Detta är ett stort steg framåt, men vi kan redan se möjligheterna att öka hastighet skytte på upp till 1 kvadriljon bildrutor per sekund,” — tillade forskarna.
För att diskutera uppfinning kan vara i våra Telegram chatt.
Skapat världens snabbaste kamera, möjlighet att “frysa tiden”
Nikolai Khizhnyak