迄今最快照相機每秒可拍十萬億幀

小熊在線 馬甲 | 2018年10月16日
【小熊在線網 新聞報道】據美國《每日科學》網站近日報道,加拿大和美國研究人員開發出目前世界上最快的照相機“T-CUP”,其每秒能捕捉十萬億(1013) ......
【小熊在線網 新聞報道】據美國《每日科學》網站近日報道,加拿大和美國研究人員開發出目前世界上最快的照相機“T-CUP”,其每秒能捕捉十萬億(1013)幀數據。這種新型相機幾乎可以讓時間“凝固”,有助于科學家觀察包括光在內的各種現象,進一步揭示光和物質之間相互作用的秘密。

近年來,非線性光學與成像領域的創新成果互相補充,開發出許多高效新方法,幫助科學家從微觀層面分析生物與物理學領域的動力學現象。但為了挖掘這些方法的潛力,還需在單次曝光過程中,以超短的時間分辨率,實時記錄圖像。

如果采用現有成像技術,用超短激光脈沖進行測量,必須重復多次,且現有方法僅適合某些惰性樣本,不適合那些更脆弱的樣本。盡管壓縮超快攝影(CUP)技術的處理速度接近一千億幀/秒,卻無法滿足集成飛秒激光器的具體要求。

有鑒于此,加拿大魁北克大學國立科學研究院的超短成像專家梁錦揚(音譯)和美國加州理工學院醫學與電子工程教授王立宏(音譯)領導的團隊,在飛秒條紋相機的基礎上,開發出了這款新型T-CUP系統。

王立宏解釋:“只用飛秒條紋照相機,圖像質量將受到限制,為改善這一點,我們增加了另一個相機來獲取靜態圖像。新相機與飛秒條紋相機采集的圖像結合,可獲取高質量的圖像,同時每秒記錄十萬億幀數據。”

研究人員表示,T-CUP創造了實時成像速度的世界紀錄,可助力新一代顯微鏡用于生物醫學、材料科學與其他領域。而且,這種照相機能以無與倫比的時間分辨率,分析光線與物質之間的相互作用。

在“首秀”中,T-CUP在400飛秒的時間間隔內,拍攝了25幀圖像,不僅記錄了這一過程,還詳細描述了光脈沖的形狀、強度和傾斜角度。

該研究負責人梁錦揚表示:“未來,我們有望將照相機的速度增至千萬億(1015)幀/秒,進一步揭示光和物質之間的秘密。”

標簽:科學 科技

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