Фото с выдержкой 1,71 пикосекунды, видео на 0,58 триллиона fps

13 Дек
2011

Физики из Массачусетского технологического института создали новый метод высокоскоростной фото- и видеосъёмки, который они назвали фемто-фотографией. Чувствительный фотодетектор регистрирует события с выдержкой 1,71 пикосекунды. За это время фотон почти не двигается, то есть камера фактически регистрирует фотоны, которые находятся в кадре. Серия из сотен фотографий даёт видеоряд, как свет проходит через объект.


Пучок фотонов от импульсного лазера (частота около 13 наносекунд) проходит через пластиковую бутылку. Длина пучка фотонов составляет менее 1 мм. За время между отдельными кадрами фотон проходит около 0,5 мм. Видео состоит из 480 кадров.

Конечно, видеокамера не позволяет наблюдать движение отдельных фотонов, но она может зафиксировать, в каких местах в разные моменты времени находится много фотонов, так что можно смоделировать их «путь».



Устройство представляет собой модификацию электронно-оптической камеры (щелевой камеры) с подсветкой импульсным лазером (частота около 13 наносекунд). Отражённый импульс входит в камеру через щель, выбивая электроны с фотокатода. Электроны фокусируются, проходят через отклоняющую систему, обеспечивающую развёртку во времени, и попадают на экран, покрытый люминофором, где создаётся картинка в одном измерении, то есть полоска.

Производительность устройства позволяет записывать «видеоклипы» из 480 кадров с выдержкой 1,71 пикосекунды каждый, после чего камера делает небольшую паузу, зеркало поворачивается — и видеокамера записывает видеоклип чуть в другой плоскости. Потом видеозаписи каждой полоски совмещаются в единую картинку 2D.

Видеокамера МТИ делает видеоролики, которые имеют образовательную и художественную ценность. Кроме того, камеру можно использовать в промышленности для наблюдения сверхбыстрых процессов на поверхности материалов, а также в медицине.



По материалам Хабрахабр.



загрузка...

Комментарии:

Наверх