美國加州理工學(xué)院和加拿大魁北克大學(xué)的科學(xué)家研發(fā)出了世界上最快的相機(jī),它每秒鐘能夠拍攝創(chuàng)紀(jì)錄的10萬億幀畫面。
根據(jù)《光:科學(xué)與應(yīng)用》雜志上發(fā)表的一篇文章,這套成像系統(tǒng)使研究人員能夠一幀一幀地跟蹤激光脈沖光束的移動(dòng),這令人感到不可思議。這些超短激光脈沖的持續(xù)時(shí)間以飛秒(1秒的千萬億分之一)為衡量單位。
報(bào)道稱,這一速度是此前紀(jì)錄保持者——一組瑞典科學(xué)家研發(fā)的每秒可拍攝5萬億幀畫面的相機(jī)——的兩倍。
這份最新研究報(bào)告的作者說,他們的相機(jī)有可能以前所未有的時(shí)間分辨率分析光與物質(zhì)的相互作用。這種能力可能給從生物醫(yī)學(xué)到材料科學(xué)的眾多領(lǐng)域帶來大量有價(jià)值的應(yīng)用。
報(bào)道稱,為了開發(fā)這套系統(tǒng),研究團(tuán)隊(duì)以一種名為“壓縮超快攝影”的現(xiàn)有技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)。利用所謂的條紋相機(jī),壓縮超快攝影系統(tǒng)每秒能夠拍攝1千億幀畫面。條紋相機(jī)是一種衡量光脈沖強(qiáng)度隨時(shí)間變化的工具。
但研究人員說,壓縮超快攝影系統(tǒng)自身不足以有效拍攝飛秒量級的激光脈沖。目前,用超短激光脈沖進(jìn)行測量時(shí)必須重復(fù)多次。
加州理工學(xué)院光學(xué)成像實(shí)驗(yàn)室主任、這項(xiàng)研究的作者之一汪立宏說:“我們知道,只用一臺飛秒條紋相機(jī)的話,成像質(zhì)量有限?!?
汪立宏說:“為了改進(jìn)這一點(diǎn),我們增加了一臺能捕捉靜態(tài)圖像的相機(jī)。加上飛秒條紋相機(jī)獲得的圖像,我們就能利用所謂的Radon變換來獲取高質(zhì)量圖像,每秒可記錄10萬億幀?!?
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