Dodano: 01 maj 2017r.

Najszybsza kamera na świecie. Potrafi uchwycić światło

Grupa naukowców ze szwedzkiego Uniwersytetu w Lund opracowała najszybszą kamerę na świecie. Dzięki niej można uchwycić w locie promień światła.

 

Dzięki zastosowaniu pionierskiej metody rejestracji obrazu sprzęt opracowany w Szwecji może nagrywać nawet z prędkością sięgającą pięciu bilionów klatek na sekundę. Kamera może uchwyć zdarzenie, które trwa 0,2 bilionowych części sekundy.

Obecne jedne z szybszych kamer na rynku potrafią rejestrować obraz z prędkością 100 tysięcy klatek na sekundę. Wyniki szwedzkich badaczy pozostawiają konkurencję daleko w tyle. Nowa superszybka kamera będzie mogła uchwycić niewiarygodnie szybkie procesy w chemii, fizyce, biologii i biomedycynie, których do tej pory naukowcy nie mieli szans obserwować.

By zademonstrować kamerę badacze nagrali promień światła, który przemierza dystans odpowiadający grubości kartki papieru. Nagranie trwało zaledwie jedną pikosekundę (jedna bilionowa sekundy), ale nagrany obraz można wielokrotnie zwolnić.


Zwykłe kamery rejestrują obraz w sekwencji klatka po klatce. Nowa technologia oparta jest na innowacyjnym algorytmie. Kamera rejestruje kilka zakodowanych obrazów na jednej klatce. Każdy z tak nagranych obrazów rejestrowany jest za pomocą odpowiednio zakodowanego promienia lasera. Następnie specjalny algorytm rozkodowuje obrazy ustawiając je w odpowiedniej sekwencji. To pozwala na osiągnięcie tak niesamowitych wyników.

Kamera pomoże naukowcom poznać szczegóły niezwykle szybkich procesów występujących w przyrodzie. Wiele z tych procesów przebiega w skalach pikosekund czy nawet femtosekund (jedna biliardowa części sekundy). To niewiarygodnie szybko. Liczba femtosekund w jednej sekundzie jest znacznie większa niż liczba sekund w całym naszym życiu. Jedna femtosekunda w porównaniu do jednej sekundy, to mniej więcej tyle, ile jedna sekunda w porównaniu do 31,7 miliona lat.

- Dzięki nowej kamerze jesteśmy w stanie zarejestrować bardzo krótkie procesy. Oczywiście nie wszystkie procesy w naturze przebiegają tak błyskawicznie, ale nas interesują właśnie takie. Teraz będziemy mogli rejestrować różnorakie reakcje chemiczne, eksplozje, procesy spalania, błyski plazmy czy procesy aktywności neuronów w mózgu – przyznał zaangażowany w badania Elias Kristensson.

Dla samych badaczy największą zaletą tej technologii nie jest to, że wyznaczają nowy rekord szybkości, ale to, że teraz są w stanie ustalić, w jaki sposób poszczególne substancje zmieniają się w tym samym procesie. Nowa technologia została przez badaczy nazwana FRAME – Frequency Recognition Algorithm for Multiple Exposures.


 


Źródło i fot.: Lund University