یک دوربین فوق سریع برای ضبط اجسام نامرئی ایجاد کرد

یک دوربین فوق سریع برای ضبط اجسام نامرئی ایجاد کرد
یک دوربین فوق سریع برای ضبط اجسام نامرئی ایجاد کرد
Anonim

دانشمندان آمریکایی سریعترین دوربین جهان را به منظور ثبت اجسام شفاف و فرایندهای نامرئی مانند امواج ضربه ای یا پالس های لیزری بهبود بخشیده اند. توضیحات در مجله Science Advances آمده است.

درست یک سال پیش ، پروفسوری در موسسه فناوری کالیفرنیا لیهونگ وانگ (Lihong Wang) سریعترین دوربین جهان را تولید کرد - دستگاهی که می تواند 10 تریلیون عکس در ثانیه بگیرد. آنقدر سریع است که حتی می تواند حرکت نور را در حرکت آهسته نشان دهد. اما این دستگاه برای ضبط اجسام شفاف یا فرآیندهای رخ داده در محیط های شفاف مناسب نبود.

اکنون لیونگ وانگ و همکارانش از توسعه جدیدی رونمایی کرده اند که ترکیبی از یک دوربین فوق سریع با قابلیت تولید یک تریلیون تصویر در ثانیه و یک میکروسکوپ کنتراست فاز است. این دستگاه تصاویری فوق سریع از اجسام شفاف و حتی پدیده های نامرئی مانند امواج ضربه ای یا پالس های لیزری می گیرد.

میکروسکوپ کنتراست فازی تقریباً 100 سال پیش توسط فیزیکدان هلندی Fritz Zernike توسعه داده شد تا تجسم اجسام شفاف مانند سلول ها را که بیشتر آب هستند ، امکان پذیر کند. این روش بر این واقعیت استوار است که امواج نوری هنگام عبور از مواد مختلف کند یا کند می شوند. به عنوان مثال ، اگر یک پرتو نور از یک تکه شیشه عبور کند ، با ورود به شیشه سرعت آن کاهش می یابد و سپس با خروج دوباره شتاب می گیرد. این تغییرات سرعت در زمان حرکت امواج منعکس می شود. با برخی از تکنیک های نوری ، نوری که از شیشه عبور کرده است را می توان از نوری که از آن عبور نکرده است تشخیص داد و شیشه برای سازها قابل مشاهده می شود.

لیهون وانگ در بیانیه مطبوعاتی این موسسه گفت: "ما میکروسکوپ کنتراست فاز استاندارد را برای ارائه تصویر بسیار سریع که به ما امکان می دهد پدیده های فوق سریع را در مواد شفاف نمایش دهیم ، اقتباس کرده ایم."

رندر بسیار سریع از طریق فناوری کدگذاری LLE-CUP فشرده ، فوق سریع ، بدون اتلاف وانگ به دست می آید. برخلاف اکثر فناوری های ویدیویی فوق سریع که مجموعه ای از تصاویر را به صورت متوالی می گیرند ، سیستم LLE-CUP یک عکس واحد می گیرد و تمام حرکتها را از ابتدا تا انتها ثبت می کند.

وانگ این فناوری جدید را عکاسی فشرده فشرده فوق سریع نامید. برای نشان دادن قابلیت های دستگاه ، دانشمندان از انتشار موج ضربه ای در محیط آبی و پالس لیزر در یک ماده بلوری فیلمبرداری کردند.

به گفته این محقق ، این فناوری هنوز در مراحل اولیه توسعه است ، اما با گذشت زمان می تواند در بسیاری از زمینه های فیزیک ، شیمی و زیست شناسی کاربرد پیدا کند. با کمی بهبود ، می توان حتی نحوه عبور سیگنال از نورون ها را بر روی ویدئو ضبط کرد. گسترش کوچک فیبرهای عصبی که در طول عبور سیگنال ها ایجاد می شود به شما امکان می دهد تا تعامل را در شبکه نورون ها مشاهده کنید.

این دانشمند می گوید: "امیدواریم با عبور سیگنال ها از نورون ها شاهد انبساط اندک رشته های عصبی باشیم. و در شبکه عصبی ، ممکن است بتوانیم ارتباط آنها را در زمان واقعی مشاهده کنیم." او گفت ، علاوه بر این ، از آنجا که مشخص شده است دما کنتراست فاز را تغییر می دهد ، این سیستم "قادر است نحوه انتشار جلوی شعله را در محفظه احتراق به تصویر بکشد".

توصیه شده: