Generel

Verdens hurtigste 10 billioner FPS-kamera er her, og det kan fryse tid


Verdens hurtigste kamera T-CUPINRS

Et forskergruppe ved INRS Universite De Recherche har for nylig bygget verdens hurtigste kamera nogensinde, kaldet T-CUP. Det er så hurtigt, at det er i stand til at fange 10 billioner billeder pr. Sekund (fps)!

Selvom der er udviklet ultrahurtige kameraer i løbet af de sidste par år, efterlader T-CUP dem alle i støvet.

Dette kamera kan nu bruges til at optage billeder i realtid med en meget kort tidsopløsning - i en enkelt eksponering. Det vil være meget nyttigt for forskere inden for mange forskellige områder og åbne døre for at undersøge ting som nanoskalainteraktioner mellem lys og stof.

Holdet på INRS byggede kameraet for at kunne indfange begivenheder på film, der fungerer i femtosekundområdet. Dette betyder, at det vil have meget nyttige applikationer til optagelse af slowmotion-billeddannelse af ting som laserimpulser.

"Intet slår et klart billede"

Eksisterende lasere ved INRS producerer ultrakorte pulser af lys, der tidligere var alt for hurtige til at indfange med eksisterende billedteknik. Men ikke længere.

Naturligvis har nogle målinger været mulige tidligere, men "intet slår et klart billede" siger INRS-professor og ultrahurtig billedspecialist Jinyang Liang.

Forskergruppen, ledet af Caltechs Lihong Wang, stillede sig til opgaven og udviklede dette nye rekordbrydende kamera, som de har kaldt T-CUP.

Dette nye kamera gør det bogstaveligt talt muligt at fryse tid til at se fænomener - og endda lys! - i ekstrem slowmotion.

Denne type enhed vil sandsynligvis vise sig uvurderlig inden for andre områder for at observere det mikroskopiske område, især dynamiske fænomener inden for biologi og fysik.

T-CUP er dobbelt så hurtig som konkurrencen

T-CUP blev bygget på eksisterende teknologi kaldet komprimeret ultrafast fotografering (CUP), en metode, som den er i stand til 100 milliarder fps. Det er meget hurtigt, men ikke hurtigt nok for INRSs forskere og til at fange, hvad der foregår på femtosekundskalaen.

En femtosekund er en fjerdedel af en anden FYI - det er hurtigt.

Holdet formåede at kombinere et femtosekund streak kamera med et statisk kamera. Eventuelle billeder, der blev taget, blev derefter kørt gennem en teknik kaldet Radon transformation.

”Vi vidste, at billedkvaliteten ved at kun bruge et femtosekund-streak-kamera ville være begrænset,” sagde Lihong Wang.

"For at forbedre dette tilføjede vi et andet kamera, der får et statisk billede. Kombineret med det billede, der er erhvervet af femtosekund-streak-kameraet, kan vi bruge det, der kaldes en Radon-transformation, for at opnå billeder i høj kvalitet, mens vi optager ti billioner billeder pr. Sekund. "

Dens første testresultater var opmuntrende

De første resultater fra opsætningen var meget opmuntrende. Det var i stand til at fange en enkelt femtosekund puls af laserlys. Det lykkedes at optage 25 billeder, hver 400 femtosekunder en del.

Dette nøjagtighedsniveau var i stand til at vise ændringerne i lysimpulsernes form over tid. Det afslørede også laserens intensitet og hældningsvinkel i meget bedre detaljer end nogensinde før.

"Det er en præstation i sig selv," sagde Jinyang Liang, "men vi ser allerede muligheder for at øge hastigheden til op til en kvadrillioner pr. Sekund!"

Holdplanen skal forbedre systemet og slå rekorden igen. Forskningen er blevet offentliggjort i tidsskriftetLys: Videnskab og applikationer.


Se videoen: Ser Top 10 Hurtigste Forza Biler (Oktober 2021).