Текст уведомления здесь

Создана камера, которая позволяет увидеть отражение вспышки света от зеркала

Ученые создали 2D-камеру, которая снимает со скоростью 100 миллиардов кадров в секунду. Она позволяет увидеть, например, как луч света отражается от зеркала. Статья с описанием изобретения опубликована в журнале Nature.
Добавить в закладки
Комментарии
Ученые создали 2D-камеру, которая снимает со скоростью 100 миллиардов кадров в секунду. Она позволяет увидеть, например, как луч света отражается от зеркала. Статья с описанием изобретения опубликована в журнале Nature.



Лихун Ван (Lihong Wang) из Университета Вашингтона в Сент-Луисе (США) и его коллеги усовершенствовали уже существующую конструкцию — электронно-оптическую камеру. Ее принцип действия основан на том, что такая камера переводит временные характеристики оптического сигнала в пространственные. Через узкую щель свет попадает на фотокатод камеры — отрицательно заряженный электрод, который испускает электроны под действием света. Далее полученные электроны ускоряются и отклоняются, причем электроны, которые приходят раньше, отклоняются меньше, а электроны, которые приходят позже, — больше. В результате получается полоска, показывающая распределение интенсивности света во времени. Такие камеры используются, например, для измерения длительности сверхкоротких лазерных импульсов.

Метод, разработанный Ваном и его коллегами, называется сжатой сверхбыстрой фотографией (compressed ultrafast photography, CUP). В этом случае фотоны сначала попадают в линзы камеры и проходят в цифровой микрозеркальный чип. На этом чипе «сидит» миллион мельчайших зеркал, каждое размером 7 на 7 микрон. С помощью чипа входящие фотоны кодируются и направляются в щель электронно-оптической камеры. «Сырые» данные записываются на матрицу, подобную той, что используется в цифровых фотоаппаратах. Весь процесс занимает 5 наносекунд.

Ближайшая область применения новой сверхскоростной камеры — биомедицина, где ее можно использовать для работы с флуоресцентными молекулами в тканях. В более отдаленной перспективе — применение камеры в астрономии, где она может быть использована для изучения сверхновых или отслеживания и предсказания траектории кусочков космического мусора, который состоит из отработавших свой срок спутников, разного рода обломков и деталей и представляет опасность для космических аппаратов, работающих на земной орбите. Кроме того, высокоскоростную камеру можно использовать в криминалистике, чтобы восстанавливать траектории пуль.
Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы