Ierīces Tehnika

Kamera ieraksta 10 triljonu kadru sekundē. Redz fotonu kustību

Gaisma ir ātrākā lieta visumā, tāpēc nofilmēt to ir izaicinājums. Kalifornijas tehnoloģijas institūta (The California Institute of Technology vai saīsināti Caltech) zinātnieki ir uzbūvējuši jaunu iekārtu, kura spēj ierakstīt 10 triljonus kadru sekundē, tā var nofilmēt gaismu kustībā, un viņi plāno padarīt kameru vēl 100 reizes ātrāku.

Saprast kā gaisma pārvietojas, ir svarīgi vairākām nozarēm un tehnoloģijai ir daudz potenciālu pielietojumu fizikā, inžinierzinātnēs un medicīnā, kur ir svarīgi saprast gaismas uzvedību mazā mērogā.

Jūs varētu būt dzirdējuši par miljardu un triljonu kadru kamerām jau iepriekš, bet tās visdrīzāk bija svītru kameras, kuras mānās.

T-CUP notverts gaismas pulss:

Ja gaismas pulss varētu tikt atkārtots perfekti, tad varētu nosūtīt vienu kadru katru milisekundi un komponsēt kameras filmēšanas laiku par vēl mazāku daudzumu laika, iespējams dažas femtosekundes (miljards reizes mazāk nekā milisekunde). Jūs notvertu vienu pulsu, kad tas ir tur, nākamo nedaudz tālāk, nākamo vēl nedaudz tālāk, un tā tālāk. Beigu rezultāts ir filma, kas daudzos veidos nav atšķirama no filmēšanas lielā ātrumā.

Tas ir ļoti efektīvi, bet nevar paļauties uz to, ka katru reizi izdosies tāda pati gaismas pulsācija. Piemēram, ja vajadzīgs notvert momentu, kad gaisma iziet cauri lāzera izgrieztai lēcai, kura mainīsies pēc pirmā pulsa uzemšanas. Šādos gadījumos ir nepieciešams filmēt reālā laikā, tas nozīmē ierakstīt attēlus ne tikai ar femtosekundes precizitāti, bet arī ik pa katrai femtosekundei.

Tas ir tas, ko dara T-CUP metode. Tā apvieno svītru kameru ar otru statisku kameru un tomogrāfijā lietotu datu krāšanas metodi.

“Mēs zinājām, ka lietojot tikai femtosekundes svītru kameru, attēla kvalitāte būtu ierobežota. Lai to uzlabotu, mēs pievienojām vēl vienu kameru, kas notver statisku attēlu. Apvienojot attēlus no abām kamerām, mēs varam izmantot radona transformāciju un iegūt augstas kvalitātes attēlus ierakstot triljonus kadru sekundē”, paskaidroja līdzautors Lihong Wang.

Metode atļauj uzņemt attēlu ik pa 100 femtosekundēm. Tas ir viens triljons sekundē, ja viņi spētu filmēt tik ilgi, bet nav pieejama datu uzglabāšanas ierīce, kas paspētu ierakstīt triljonu datu kubus sekundē. Tāpēc viņi to var darbināt tikai niecīgu brīdi.

Šāda precizitāti filmējot reāllaikā nekad agrāk nav tikusi sasniegta, bet komanda vēl nav beigusi darbu.

“Mēs jau redzam iespējas uzlabot ātrumu līdz pat kvadriljonam kadru sekundē, Liang teica preses relīzē. Notvert laika uzedību šādā mērogā un ar šādu izšķirtspēju ir milzīgi daudz vairāk, nekā mēs spējām vēl tikai dažus gadus atpakaļ. Tas varētu atklāt jaunas sfēras fizikas un eksotisku materiālu pētniecībā.”

Avots: techcrunch.com

Līdzīgi raksti

Atbildēt