Alles is koeler in slow motion, maar een hoge frame-rate fotografie is een essentieel hulpmiddel voor wetenschappers bestuderen van verschijnselen die zich voordoen in het knipperen van een oog. Onderzoekers van de Universiteit van Lund hebben net onthulde de snelste high-speed camera ooit ontwikkeld kan vangen het equivalent van een verbazingwekkende 5 biljoen frames per seconde, snel genoeg om te visualiseren door de beweging van het licht.
Bij die snelheden, de gebeurtenissen die plaatsvinden in slechts 0.2 biljoensten van een seconde kan worden gedocumenteerd en onderzocht worden op een snelheid die een mens kan begrijpen. Te helpen aantonen hoe snel dat eigenlijk is, de onderzoekers hebben de nieuwe camera film een groep van fotonen reizen ongeveer net zo ver als een stuk papier is dik, waardoor het lijkt alsof het licht deeltjes werden nauwelijks bewegen, in plaats van de race uit het verleden op 671 miljoen kilometer per uur.
Zoals je je kunt voorstellen, de technologie waarmee de camera ‘s als deze te vangen zo veel frames elke seconde is radicaal verschillend van hoe de film camera’ s, of zelfs moderne digitale camera ‘ s, werk. De camera eigenlijk niet snap weg voor een volledige tweede—het vastleggen van vijf biljoen frames die snel zou vereisen een filmrolletje, dat was kilometers lang. Naast de evenementen, is bedoeld om vast te leggen zijn in minder dan een picosecond; over een biljoenste van de tijd die je nodig hebt om te zeggen “één van de Mississippi.”
GIF In plaats van de record-brekende high-speed camera maakt gebruik van een andere innovatieve truc is om haar verbazingwekkende snelheden. Elk frame van de film die is opgenomen in feite bevat vier afzonderlijke beelden, die de een na de ander, gemaakt door het flashen van een laser op het onderwerp met elke lichtpuls met een unieke code die het mogelijk maakt de combinatie van afbeeldingen om later te worden gedecodeerd en worden van elkaar gescheiden met behulp van een coderingssleutel.
De onderzoekers, Elias Kristensson en Andreas Ehn, riep de nieuwe technologie FRAME—of Frequentie-Erkenning Algoritme voor Meervoudige Belichtingen—zoals beschreven in een artikel gepubliceerd in het journal Licht: Wetenschap en Toepassingen. Door het maximaliseren van hoe elk frame van de film is gebruikt, hebben de onderzoekers niet alleen in staat om het vastleggen van snelheden (meer frames per seconde betekent meer beelden nodig om vast te leggen om elke seconde), ze moeten ook in staat zijn om vast te leggen langere reeksen met meer detail.
Dus wat doen de onderzoekers Elias Kristensson en Andreas Ehn hoop te onthullen met deze nieuwe technologie? Als ze niet de ontwikkeling van camera ‘ s, het koppelen studie verbranding, en hopen hun creatie geeft hen inzicht in het verbeteren van de gas-aangedreven motoren door eindelijk de onthulling van de complexe chemische reacties gebeurt op moleculair niveau als brandstof wordt verbrand.
Maar high-speed camera ‘ s, in het bijzonder degenen die kunnen duiden op de interacties en de bewegingen van lichte deeltjes, belofte te leiden tot verbeteringen in alles op het gebied van telecommunicatie, aan de verwerkers het voeden van al uw elektronica. De nieuwe camera ‘ s makers hebben al gewerkt met een duits bedrijf voor het ontwikkelen van een werkend prototype van de technologie, en ze schatten het zal slechts een paar jaar voordat andere onderzoekers in hun handen krijgen op een, ook. Op een dag, zo ‘ n technologie kan zelfs helpen met het sport-scheidsrechters maken een fatsoenlijk gesprek elke keer in een tijdje.
[De Universiteit van Lund via Nieuwe Atlas]