世界上最快相机已经诞生 - 它将以每秒 156 万亿帧的速度显示光的运动

发布者：青山一角 2024-3-29 19:18

加拿大电信研究中心（INRS）的工程师开发了世界上最快的相机，可以以惊人的每秒156.3万亿帧的速度拍摄。不要指望她会拍气球爆破和刺穿苹果子弹的视频——对她来说，这一切都非常缓慢和无聊。新相机捕捉光脉冲如何卡在太空中，这将有助于材料科学、物理学、生物学和其他科学。

图片来源： INRS

INRS正在开发自己的高速成像技术，该技术的基础是十年前创建的。在此期间，专家们不断将速度从每秒 1000 亿帧（CUP 相机）提高到 10 万亿帧（T-CUP）和 70 万亿帧（CUSP 或压缩超快光谱摄影）。该平台的新修改（很难称其为相机）允许您以每秒 156.3 万亿帧的速度捕获过程。该设置被称为 SCARF 或“实时编码孔径飞秒摄影”。

SCARF相机发出“啁啾”的超短激光脉冲，其中频率在脉冲内变化，然后穿过所描绘的事件或物体。事实上，会发生以下情况：设备首先以红色波长记录事件，然后以橙色、黄色记录事件，然后沿着光谱记录紫色。由于事件发生得如此之快，当每个连续的“颜色”到达它时，它看起来都不同了，允许脉冲在极短的时间内捕获整个事物——在光谱上比“整体”脉冲允许的时间拉长。

之后，整个光谱通过反射、聚焦、孔径和编码系统，然后以 CCD 的形式馈送到传感器。然后一切都很简单——数据被传输到计算机，图像在那里形成它的形式，用户的眼睛可以理解。在最纯粹的形式中，以这种速度拍摄在持续时间不超过一飞秒的事件范围内工作。如果你考虑一下人类可以理解的尺度，那么一秒钟的飞秒数与3200万年的秒数一样多。

预计新相机将能够看到冲击波穿过物质或活细胞等现象。该研究成果发表在《自然通讯》杂志上。在上面，您可以看到以前版本的钻机之一的视频，该钻机以每秒 10 万亿帧的速度拍摄。

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