S ultrarychlou T-CUP kamerou se dají fotit laserové paprsky v letu.

S ultrarychlou T-CUP kamerou se dají fotit laserové paprsky v letu. | zdroj: Interesting Engineering


Nejrychlejší kamera světa dokáže zmrazit čas a zobrazit pohyb světla

TÉMATA: věda | technika | vynálezy | optika | kamera | světlo | lasery

user-avatar

Yvonne K.

15. 04. 2019 | 11:00

Vědci vyvinuli novou fantastickou kameru, která doslova umožňuje zmrazit čas a zaznamenat extrémně svižné jevy, dokonce i pohyb světla.

T-CUP, jak se nová kamera nazývá, dokáže snímat rychlostí 10 bilionů za sekundu. Pro srovnání, u běžných fotoaparátů a telefonů jsme rádi, když můžeme nahrávat videa rychlostí 60 až 120 snímků za sekundu.  

Tak rekordně rychlá kamera má sloužit speciálním vědeckým účelům. Byla vytvořena k tomu, aby mohla zaznamenat femtosekundové laserové pulzy.

Femtosekunda je tisícina pikosekundy a  tisícina biliontiny sekundy. Pro představu – světlo pohybující se rychlostí 300 tisíc kilometrů za sekundu uběhne za 10 femtosekund dráhu pouhých tří mikrometrů. Do jediné sekundy se vejde více femtosekund, než uplynulo sekund od prvních náznaků vývoje lidského druhu.

Tým optických inženýrů z Caltechu s novým fotoaparátem doslova zmrazí čas. K jeho vývoji použili technologii kompresní ultrarychlé fotografie CUP. Ta využívá femtosekundový laser a zvládá maximálně 100 miliard snímků za sekundu. Vědcům ovšem bylo jasné, že když použijí jenom femtosekundovou zábleskovou kameru, kvalita výsledných snímků bude jen omezená. Proto přidali do systému statickou kameru a ke zpracování dat použili metodu Radonovy transformace. Ta se užívá například ve své inverzní podobě při rekonstrukci snímků z počítačových tomografů, jak v lékařství, tak i v průmyslu. Tím získali snímky o vysoké kvalitě, při rychlosti snímání 10 bilionů snímků za sekundu.

T-CUP kamera může vést k nové generaci mikroskopů v biomedicíně a dalších vědeckých oborech. Představuje zásadní posun, neboť umožňuje analyzovat interakce mezi světlem a hmotou v bezkonkurenčním časovém rozlišení. Její tvůrci se ovšem nehodlají zastavit na 10 bilionech snímků za sekundu. Cílem je dosáhnout jedné biliardy, tedy jednoho tisíce bilionů snímků za sekundu. Taková rychlost už poskytne vhled do zatím neodhalených  tajemství interakcí mezi světlem a hmotou.

user-avatar

Yvonne K.

15. 04. 2019 | 11:00

> ExtraStory   |   Inzerce