Sreda, 6. 5. 2020, 19.12
4 leta, 6 mesecev
Kamera, ki ujame 70 bilijonov (!) sličic v sekundi
Najhitrejša kamera na svetu – ujame tudi gibanje posameznega vala svetlobe
Termometer prikazuje, kako vroč je članek.
Termometer prikaže, kako vroč je članek.
1,89
2
Izjemno hitra kamera bo omogočila preučevanje izjemno hitrih fizikalnih in bioloških pojavov.
Iz ZDA prihaja izjemno hitra kamera, ki temelji na ultrahitrih laserskih pulzih in bo primerna za podrobneje preučevanje predvsem zelo hitrih fizikalnih pojavov, ki jih do zdaj nismo mogli zaznati.
Ko smo zadnjih nekaj mesecev zbirali vtise nekaterih najzmogljivejših novih pametnih telefonov, smo kot presežnik izpostavili tiste, ki so zmogli posneti do 960 sličic na sekundo in tako odpreti novo razsežnost vizualne ustvarjalnosti, ki je bila do zdaj le v dosegu najdražje profesionalne fotografske opreme (ta premore še kakšnih tisoč sličic v sekundi več).
A kaj je teh 960 sličic na sekundo v primerjavi z 70 bilijoni (milijoni milijonov, če je tako lažje predstavljivo) sličic na sekundo, kar premore nova kamera?
Že izvirni laserski pulzi so zelo kratkotrajni
Ta kamera je tako močna, da zmore ujeti gibanje posameznega vala svetlobe. To seveda ni nekaj, kar bi bilo namenjeno vsakdanji ali celo profesionalni fotografski rabi, temveč bo primerno za raziskave v temeljni fiziki, medicini, biologiji in drugih znanostih, kjer se srečujejo z zelo hitrimi in kratkotrajnimi pojavi.
Novo kamero so razvili na ameriški univerzi Caltech in temelji na izjemno kratkih pulzih laserske svetlobe – posamezni traja eno femtosekundo, kar je milijonti del nanosekunde. Optika te pulze razbije v še krajše, vsak od njih pa sproži tipalo v kameri in s tem ustvari sliko – v vsaki sekundi se to zgodi 70-milijardkrat.
Tako deluje tehnologija CUSP, ki omogoča 70 bilijonov sličic v sekundi.
Zdaj bomo lahko videli najhitrejše fizikalne in biološke pojave
Tehnologijo CUP (compressed ultrafast photography) so razvili leta 2014 in je takrat zmogla 100 milijard sličic v sekundi. Na njej temelji nova tehnologija CUSP (compressed ultrafast spectral photography), ki zdaj zmore omenjenih 70 bilijonov sličic v sekundi.
Z novo kamero bo tako mogoče posneti in preučiti izjemno hitre fizikalne pojave, kot so širitev svetlobe in drugih valovanj, jedrska fuzija, prenos fotonov v bioloških celicah in v oblakih ter fluorescenčni razpad biomolekul, je pojasnil vodja raziskovalne skupine in profesor medicinskega in elektrotehničnega inženirstva Lihong Wang. Prepričan je, da bo to zelo dobrodošlo orodje za medicinsko inženirstvo in nadaljnji razvoj polprevodnikov, kjer si želimo čim boljše lastnosti ob čim manjših dimenzijah komponent.
O svojem delu so poročali v znanstveni reviji Nature Communications.
2