март 27, 2024

Създадена е най-бързата „камера“ в света – тя може да заснема невероятните 156,3 трлн. кадъра в секунда

Инженерите от Центъра за телекомуникационни изследвания (INRS) в Канада са разработили най-бързата „камера“ в света.

Тя може да заснема изумителните 156,3 трилиона кадъра в секунда, но не очаквайте видеоклипове с пукащи се балони или куршуми, пронизващи ябълка. Всичко това е твърде бавно и скучно за нея.

Новата камера заснема как светлинният импулс се свързва в пространството, което ще помогне в материалознанието, физиката, биологията и други науки.

INRS разработва своя собствена технология за високоскоростни изображения, чиято основа е създадена преди 10 години. През това време специалистите последователно повишават скоростта от 100 милиарда кадъра в секунда (CUP) до 10 трилиона (T-CUP) и 70 трилиона (CUSP или компресирана свръхбърза спектрална фотография). Новата модификация на платформата, която е трудно е да се нарече камера позволява да се заснемат процеси с невероятната скорост 156,3 трилиона кадъра в секунда.

Платформата е станала известна като SCARF или „фемтофотография в реално време с кодирана апертура“.

„Камерата“ SCARF излъчва свръхкъс лазерен импулс, при който честотата се променя в рамките на импулса, който след това преминава през заснеманото събитие или обект. Това, което се случва в действителност е, че устройството заснема събитието първо с червена дължина на вълната, след това с оранжева дължина на вълната, с жълта дължина на вълната и след това надолу по спектъра до виолетово. Тъй като събитието се случва много бързо, докато всеки следващ „цвят“ го достигне, то изглежда различно, което позволява на импулса да улови цялото събитие за невероятно кратък период от време – условно спектрално разтеглено време, отколкото би позволил „монолитен“ импулс.

Платформата (камерата) SCARF

След това целият спектър преминава през система за отразяване, фокусиране, диафрагма и кодиране, преди да бъде подаден към сензора под формата на CCD. След това всичко е просто. Данните се прехвърлят към компютър и там изображението придобива своя собствена форма, която е ясна за окото на потребителя. В най-чистата си форма заснемането с тази скорост работи в рамките на събития с продължителност не повече от една фемтосекунда. Казано на разбираем за човека език, една фемтосекунда е една квадрилионна или една милионна от една милиардна от секундата.

Очаква се новата „камера“ да даде възможност да се наблюдават явления като ударни вълни, преминаващи през материя или живи клетки. Работата на учените е публикувана в списание Nature Communications. По-горе можете да видите видео на една от предишните версии на системата с 10 трилиона кадъра в секунда, т.е. с 15 пъти по-малко кадри в секунда от сегашната конфигурация на системата.

source

Сподели: