Самая быстрая камера, получившая название T-CUP, была изобретена профессором Национального научно-исследовательского института Канады Цзиньань Лян и его коллегами (под руководством Лихонга Ванга). Камера способна делать десять триллионов (1013) кадров за одну секунду. Данная технология позволяет в прямом смысле заморозить время и разглядеть феномены в максимально медленном режиме. Подробная информация о изобретении была опубликована в издании «Light: Science & Applications».

Создана камера, позволяющая сделать 10 триллионов кадров в секунду

Инновации и визуализация в нелинейной оптике позволили добиться разработки новых очень эффективных методов в микроскопическом анализе динамических феноменов в биологии и физике за несколько последних лет. Но каждый из таких методов предполагает возможность регистрации изображений в настоящий момент на невероятно коротком отрезке времени.

Благодаря имеющимся техникам визуализации измерения необходимо повторять несколько раз, используя ультракороткие лазерные импульсы. И если некоторые типы неподвижных образцов позволяют осуществлять подобные действия, то с другими, более хрупкими, это сделать невозможно. Так, стекло с лазерной гравировкой способно выдержать лишь один подобный импульс, что оставляет меньше пиросекунды на фиксирование результатов эксперимента. Вот почему была необходима такая техника визуализации, которая сможет запечатлеть этот процесс в настоящем времени.

Начало было положено с изобретением сжатой сверхбыстрой фотографии, которая позволяла сделать 100 миллиардов кадров в секунду. Однако такой метод все еще не отвечал всем требованиям, что необходимо было выполнить для интеграции фемтосекундных лазеров. Взяв за основу фемтосекундную камеру, ученые дополнили концепцию и создали систему T-CUP.

Мы знали, что при использовании фемтосекундной камеры получим изображение с ограниченным качеством, — говорит профессор Лихонг Ванг. — Чтобы добиться лучших результатов, добавили еще одну камеру, получающую статическое изображение. Совместив его с изображением, полученным фемтосекундной камерой, мы можем использовать так называемую радонную трансформацию для получения высококачественных снимков при записи на скорости в 10 триллионов кадров в секунду.

Создана камера, позволяющая сделать 10 триллионов кадров в секунду

Съемка временной фокусировки фемтосекундного лазера на 2,5 триллиона кадров в секунду в реальном времени

Новейшее изобретение может найти применение в последних поколениях микроскопов в биомедицине, материаловедении и иных областях. Данная камера — это невероятный прорыв и фундаментальный сдвиг в науке, который дает возможность проводить анализ взаимодействия между светом и веществом при беспрецедентном временном разрешении.

Поделиться в социальных сетях