Judit
2 °C
7 °C

Elkészült a világ leggyorsabb kamerája

2018.10.12. 17:32

Van az úgy, hogy egy létrehozott technológia fejlettebb, mint az eszközök, amikkel pontosan vizsgálhatnánk a viselkedését. Ilyenek az INRS ultrarövid impulzusokat kibocsátó lézerei is, amik a femtoszekundumos tartományban mérhetők – ez túl kis idő ahhoz, hogy vizualizálni lehessen.

Jinyang Liang, az ultragyors képalkotás specialistája, és calteches kollégái Lihong Wang professzor vezetésével feljesztették a T-CUP nevű optikai eszközt. (A CUP a compressed ultrafast photography, azaz a tömörített ultragyors fényképezés rövidítése.) Liang szerint a femtoszekundumos lézerrel végzett méréseknek korlátai vannak; a tiszta kép adja a legjobb eredményt. Ezért készült el

a T-CUP, a világ leggyorsabb kamerája, ami másodpercenként tízbillió (igen, tízezer milliárd) képkockát rögzíthet.

Hogy ez mennyire sok, azt akkor érthetjük meg, ha tudjuk, hogy egyórányi mozifilm 86 400 képkockából áll. A képrögzítés korábbi sebességrekordere, a FRAME feleekkora sebességgel dolgozik.

  A T-CUP-pal viszont még olyan természeti jelenségekből is lassított film készíthető, mint például a lézerfény haladása.

A nemlineáris optika (NLO) és a képalkotó berendezések terén végzett fejlesztések az elmúlt években lehetővé tették, hogy a szakértők új, hatékony módszerekkel végezhessék biológiai és fizikai folyamatok mikroszkópos analízisét. Ehhez viszont olyan képrögzítő eszközök is kellenek, amik valós időben, nagyon rövid idő alatt, egyetlen expozícióval készíthetnek felvételt.

A mai képalkotó eszközökkel az ultrarövid lézerimpulzusos méréseket többször kell megismételni, Bizonyos elemzésekhez ez is megfelel, de a törékenyebb mintákhoz használhatatlan. A lézerrel gravírozott üveg például csak egyetlen lézerimpulzust tud elviselni, így a folyamat rögzítése csak egy piktoszekundumig tarthat. Emiatt valós időben kell rögzíteni az egész folyamatot.

A tömörített ultragyors fényképezés (CUP) 100 milliárd képet rögzíthet másodpercenként. Ez kiindulópontnak jó volt, de femtoszekundomos lézerekhez nem elég fejlett. Ezért – magyarázta Wang professzor – a fényimpulzusok intenzitását vizsgáló, úgynevezett streak kamerákon kívül egy másik, statikus fotókat rögzítő kamerát is használtak. Ezt kombinálták a femtoszekundumos kamera képeivel, és végül – a Radon-transzformáció alkalmazásával – másodpercenként tízbillió kiváló minőségű felvételt kaptak.

Bár a kamera biztosan nem a következő iPhone-ból fog visszaköszönni, a T-CUP-ot számos szakmai területen, például orvosi, biológiai és anyagtudományi kutatásokhoz használhatják.

(Phys.org)