Главная » Hi-Tech » Создана самая быстрая в мире камера, способная «заморозить время»

Создана самая быстрая в мире камера, способная «заморозить время»

Однако на самом деле фотоны «выстреливают» из нее примерно так же, как это происходит с водой, бегущей из-под крана или из шланга, просто двигаются частицы света настолько быстро, что человеческий глаз не в состоянии заметить это движение. При включении лазерной указки кажется, что ее луч появляется мгновенно. Группа ученых из Калифорнийского технологического института (США), а также Университета Квебека (Канада) создали самую быструю в мире камеру, способную снимать до 10 триллионов кадров в секунду – достаточно для того, чтобы «заморозить время» и производить съемку фотонов лазерного луча, двигающего сквозь пространство.

Однако использование потенциала этих методов требует способа записи изображений в реальном времени с очень коротким временным разрешением — за одну экспозицию. В последние годы инновации в нелинейной оптике и визуализации открыли двери для новых и высокоэффективных методов микроскопического анализа динамических явлений в биологии и физике.

Например, лазерное гравированное стекло может переносить только один лазерный импульс, оставляя менее пикосекунды на то, чтобы фиксировать результаты. При использовании современных методов визуализации, измерения, проводимые с помощью сверхкоротких лазерных импульсов, должны повторяться много раз, что подходит для некоторых типов инертных образцов, но невозможно для других более хрупких. В этом случае метод визуализации должен иметь возможность фиксировать весь процесс в реальном времени.

При 100 млрд кадров в секунду этот метод приближался, но не соответствовал спецификациям, необходимым для интеграции фемтосекундных лазеров. Отправной точкой для создания невероятной камеры, которая позволит это сделать и о которой ученые рассказали в журнале Light: Science & Applications стала технология сжатой сверхбыстрой фотографии (CUP). В ее основу легла фемтосекундная полосовая камера, которая также включает в себя тип сбора данных, используемый в таких приложениях, как томография. Для перехода на новый уровень возможностей ученые разработали новую систему T-CUP.

«Мы знали, что с использованием только фемтосекундной полосовой камеры качество изображения будет ограничено», — комментирует Лихонг Ванг, глава лаборатории оптической визуализации из Калифорнийского технологического института.

В сочетании с изображением, полученным камерой фемтосекундной полосы, мы можем использовать так называемое преобразование Радона для получения высококачественных изображений при записи десяти триллионов кадров в секунду». «Чтобы улучшить это, мы добавили еще одну камеру, которая приобретает статическое изображение.

Визуализация в реальном времени временной фокусировки на фемтосекундном лазерном импульсе со скоростью съемки 2,5 триллиона кадров в секунду

Эта камера представляет собой фундаментальный сдвиг, позволяющий анализировать взаимодействия между светом и веществом при беспрецедентном временном разрешении. Установив мировой рекорд скорости изображения в реальном времени, камера T-CUP может лечь в основу микроскопов нового поколения для биомедицины, материаловедения и других приложений.

Ученые не планируют на этом останавливаться:

«Это большой шаг вперед, но мы уже видим потенциал увеличения скорости съемки до 1 квадриллиона кадров в секунду», — добавляют ученые.

Обсудить изобретение можно в нашем Telegram-чате.


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Microsoft начала продавать свои первые наушники — Surface Headphones

Microsoft начала продавать свои первые наушники — Surface Headphones — Техника на vc.ru Свежее Вакансии… Написать Уведомлений пока нет Пишите хорошие статьи, комментируйте,и здесь станет не так пусто Войти В России они пока официально не продаются. В закладки Они стоят ...

Кем работают и сколько зарабатывают люди без высшего образования

Истории читателей «Тинькофф-журнала». В закладки Не так давно Т—Ж опрашивал читателей, что они думают о высшем образовании. По итогам дискуссии мы выбрали несколько историй: как решиться бросить бессмысленную учебу в университете, как диплом в ИТ-сфере влияет на доход и правда ...