Jauns 10 triljonu kadrs sekundes super kamerā var iesaldēt laiku

Francijas Nacionālās zinātniskās pētniecības institūta pētnieki ir izstrādājuši jauna veida kameru, ko sauc par T-CUP, kas, pēc viņu domām, spēj uzņemt attēlus ar 10 triljoniem kadru sekundē, pietiekami ātri, lai apskatītu tādas parādības kā gaisma lēnā kustībā.

Tas jau ir pietiekami ātrs, lai izveidotu pasaules rekordu, bet saskaņā ar paziņojumu autori apgalvo, ka viņi jau ir identificējuši iespējas paātrināt procesu vēl uz vienu kvadriljonu kadru sekundē. To mērķis ir nodrošināt jaunas paaudzes mikroskopus un citas attēlveidošanas tehnoloģijas, kas spēj labāk analizēt mijiedarbību starp gaismu un materiālu. Viņu konstatējumi tika publicēti jaunākajā publikācijā Gaisma: zinātne un lietojumprogrammas.

Lai izveidotu savu kameru, pētnieki uzlabojās, izmantojot tehniku, kas pazīstama kā saspiesta ultra ātrā fotogrāfija (CUP), kas var uzņemt attēlus aptuveni 100 miljardu kadru sekundē. Jaunais process apvieno to, ko sauc par “svītru kameru” ar otru, statisku kameru, lai mēģinātu uzlabot attēla kvalitāti. Abi attēli pēc tam tika apvienoti ar procesu, ko sauc par radona transformāciju, paskaidroja Caltech profesors Lihong Wang.

„Mēs zinājām, ka, izmantojot tikai femtosekundes svītru kameru, attēla kvalitāte būtu ierobežota,” viņa saka. “Lai to uzlabotu, mēs pievienojām vēl vienu kameru, kas iegūst statisku attēlu. Kopā ar femtosekundes svītru kameras iegūto attēlu mēs varam izmantot to, ko sauc par Radona transformāciju, lai iegūtu augstas kvalitātes attēlus, ierakstot desmit triljonus kadru sekundē. ”

Ko mēs mācāmies no ļoti ātrām kamerām

Profesors Yang kolēģis Jinyang Liang pagājušajā gadā izstrādāja līdzīgu superkameru, izmantojot tehniku, ko sauc par „bezzudumu kodējošu saspiestu ultraskaņu fotogrāfiju” (LLE-CUP), kas spēja fotografēt ar aptuveni 100 miljardu kadru ātrumu uz vienu otrā. Tādā gadījumā mērķis bija izmēģināt un spēt uztvert neironus, kas šautas smadzenēs, runājot ar Apgrieztā pagājušā gada novembrī Liang teica, ka kamera faktiski bija pārāk ātri.

"Mēs varam tagad sagūstīt datus bez kustības izplūšanas," Liang teica. „Varbūt mums būs jāuzlabo dziļuma izšķirtspēja, un tad kamerai ir iespēja izmantot medicīnisko 3D attēlu. Tas būtu kvantu lēciens šajos laukos. ”

Šī tehnoloģija strauji attīstās (žēl). Iepriekšējo pasaules rekordu turēja Zviedrijas komanda, kas 2017. gadā paziņoja, ka ir izmantojusi tehniku, ko sauc par frekvenču atpazīšanas algoritmu vairākiem ekspozīcijām, lai uzņemtu attēlu ar ātrumu 5 triljoni kadru sekundē.

Šie pētnieki koncentrējās uz degšanas reakciju izpēti un cerēja, ka viņu tehnika var palīdzēt ieviest jaunākās paaudzes dzinējus ar lielāku degvielas patēriņa efektivitāti.