.){kind=link}
Az INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center kanadai kutatóközpont mérnökei bemutatott a világ leggyorsabb kamerája, amely lenyűgöző, 156,3 billió képkocka/másodperc (fps) sebességgel képes fényképezni.
Míg az okostelefonok lassított funkciói általában néhány száz képkocka/másodperc sebességgel futnak, a professzionális mozi kamerák akár több ezer képkocka/másodperc sebességgel is működhetnek a simább felvételek érdekében. Ahhoz azonban, hogy a nanoszintű eseményekben elmélyüljünk, jelentősen le kell lassítani a sebességet - másodpercenként milliárd vagy akár billió képkockára.
Nemrég kifejlesztett fényképezőgép büszkélkedhet azzal a képességgel, hogy rögzítse a femtoszekundumokon, azaz a másodperc kvadrilliód részein belül bekövetkező eseményeket. Az áttörést Jinyang Liang INRS professzor és kutatócsoportja vezette. Munkájuk egy ultragyors kamerarendszer kifejlesztését mutatja be, amely akár 156,3 billió képkocka/másodperc rögzítésére is képes rendkívüli pontossággal. Ez az előrelépés lehetővé teszi az ultragyors lemágnesezés kétdimenziós optikai képalkotását egyetlen pillanatfelvételben, ami korábban elérhetetlen volt.
A SCARF (real-time coded aperture femtophotography) névre keresztelt rendszer jelentős előrelépést jelent az ultragyors képalkotás területén. Lehetővé teszi a félvezetők tranziens abszorpciójának megfigyelését és a fémötvözetek ultragyors lemágnesezését, megnyitva a kaput a fizika, a biológia, a kémia, az anyagtudomány és a mérnöki kutatások előtt – mondja a kutatócsoport.
A kutatók szerint Liang professzor szakértelme az ultragyors képalkotás terén világszerte elismerést nyert. Korábbi, 2018-as munkája lefektette a SCARF alapjait, leküzdve a meglévő nagysebességű kamerarendszerek korlátait.
Bár a korábbi megközelítések a képkockák egymás utáni szekvenciális rögzítését tartalmazták, ez a módszer problémákat okozott a nem ismétlődő vagy ultragyors jelenségek megfigyelésekor. Jinyang professzor azonosítja a jelenlegi megfigyelési módszerek korlátait, olyan példákra hivatkozva, mint a femtoszekundumos lézeres abláció, a lökéshullámok kölcsönhatása élő sejtekkel és az optikai káosz.
Ezeket a problémákat megoldva fejlesztette ki a T-CUP rendszert, amely másodpercenként 10 billió képkocka sebességére képes, ami jelentős eredmény a valós idejű képalkotás területén. A problémák azonban továbbra is fennállnak ezen a területen.
„Sok tömörített nagysebességű fényképezésen alapuló rendszernek meg kell küzdenie az adatok romlásával és a mélységélességi képsorok feláldozásával. Ezek a korlátok a működési elvhez kapcsolódnak, amely megköveteli a jelenet és a kódolt rekesz egyidejű eltolását” – mondta sajtóközleményben Miguel Marques, a tanulmány egyik kutatója és munkatársa.
A sál eltér ezektől a korlátozásoktól. A korábbi rendszerekkel ellentétben olyan képrögzítési módszert használ, amely lehetővé teszi a statikus kódolt rekesz ultragyors kiterjesztését az ultragyors jelenség eltolódása nélkül. Ez lehetővé teszi a teljes szekvencia kódolást akár 156,3 THz-en a kamera egyes képpontjaihoz, és példátlan betekintést nyújt az egyedi jelenségekbe.
A sál jelentősége túlmutat a tudományos kutatásokon. A technológia gazdasági következményekkel kecsegtet, az olyan cégek, mint az Axis Photonique és a Few-Cycle együtt dolgoznak Liang professzor csapatával a szabadalom alatt álló felfedezésük kereskedelmi forgalomba hozatalán.
Olvassa el még: