Greičiausia pasaulio kamera sugebėjo užfiksuoti 70 trilijonų kadrų per sekundę vaizdą

Geriausios telefonų kameros sugeba įrašyti sulėtintą vaizdą ir maksimaliai tai siekia iki 1000 kadrų per sekundę. Komercinių įrenginių gebėjimai siekia iki kelių tūkstančių kadrų per sekundę, bet tai yra praktiškai niekis, palyginus su tuo ką sugeba greičiausia pasaulio kamera. 70 trilijonų kadrų per sekundę skamba ne tik beprotiškai, bet tokia kamera jau geba užfiksuoti judančias šviesos bangas.

Kaip jau galima įsivaizduoti, tokio kadrų per sekundę kiekio tikrai nepavyktų pasiekti su įprasta kamera. „Caltech“ sukūrė technologiją, vadinama „suglaudinta ultra greita spektrine fotografija“ (CUSP). Jos metu yra naudojami ypač trumpi lazerio šviesos impulsai. Kiekvieno jų trukmė tėra viena femtosekundė.

„Suglaudintos ultra greitos spektrinės fotografijos“ (CUSP) technologijos veikimo schema
© Lihong’as Wang’as ir kt.

Optikos sistema šiuos impulsus padalija į dar trumpesnius blyksnius. Kiekvienas iš šių blyksnių atsimuša į kameroje įtaisytus specialius jutiklius ir taip sukuriamas vaizdas – 70 trilijonų kadrų per sekundę vaizdas.

CUSP sistema grįsta ankstesne technologija, kurią sukūrė pagrindinis tyrimo autorius Lihong’as Wang’as.

Pirmoji technologijos versija žinoma, kaip „suglaudinta ultra greita fotografija“ (CUP), kuri buvo sukurta 2014 metais ir tada buvo pasiektas 100 milijardų kadrų per sekundę greitis.

Iki 2018 metų šiai komandai pavyko greitį padidinti iki 10 trilijonų kadrų per sekundę ir tą pasiekti padėjo pažangesnė „T-CUP“ technologija.

CUSP technologija greitį dar kartą padidino ir tą padarė net 7 kartus. Tyrėjai tiki, kad jų technologinis pasiekimas nėra vien tik įdomus iš mokslinės pusės, bet ir turi praktinės naudos.

Tai prisidės kuriant dar mažesnę ir itin jautrią elektroniką. „Mes tikime, kad šią technologiją galima panaudoti labai įvairiai, fiksuojant ultra trumpas šviesos bangas, jų sklidimą, branduolių sintezę, fotonų pernašą debesyse ir biologiniuose audiniuose ir daugelyje kitų sričių“, – tvirtina Wang’as.

Plačiau su tyrimo rezultatais galite susipažinti moksliniame žurnale „Nature Communications“.