Najrýchlejšia UV kamera na svete zachytí pohyb fotónov v reálnom čase
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 13. 10. 2020
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Na zachytenie fotónov, ako malých častíc, ktoré sa pohybujú rýchlosťou svetla, bude treba poriadne zariadenie. Medzinárodnému tímu výskumníkov sa teraz podarilo jedno vytvoriť. Je označované ako najrýchlejšia UV kamera na svete a je schopné zachytiť udalosti trvajúce len pikosekundu. To je dostatočne rýchlo na to, aby sa dali v reálnom čase vidieť UV fotóny lietajúce vzduchom.
Toto zariadenie je dielom kanadského Institut National de la Recherche Scientifique (Národný inštitút pre výskum) a nazýva sa UV-CUP (komprimovaná ultrarýchla fotografia – Compressed Ultrafast Photography). Táto nová zobrazovacia technika sa dá použiť na snímanie ultrarýchlych udalostí pri rýchlostiach v biliónoch snímok za sekundu. No zatiaľ však bola obmedzená na viditeľné vlnové dĺžky a vlnové dĺžky blízke infračervenému svetlu.
Aby boli vedci schopní snímať v rozsahu ultrafialového svetla, vyvinuli špeciálnu fotokatódu a integrovali ju do takzvanej zábleskovej kamery, čo je zariadenie špeciálne vyvinuté na meranie ultrarýchlych optických javov. Tím tiež potreboval vyvinúť nový algoritmus, ktorý by dáta zobral a vytvoril z nich obraz.
Na obsluhu tejto kamery boli pritom potrebné dva kroky. Po prvé, informácie v prechodnej udalosti boli v rámci získavania údajov vtesnané do snímky. Táto získaná snímka sa teda nepodobá ničomu ako je fotografia nasnímaná bežnou kamerou. Po druhé, táto snímka sa napája na algoritmus, ktorý rekonštruuje získané údaje na video.
Získané vizuály UV impulzov, ktoré ukazujú fotóny pohybujúce sa v reálnom čase, boli zachytené pomocou kompaktného zariadenia s rýchlosťou snímania 0,5 bilióna snímok za sekundu. Tím dúfa, že svoju UV-CUP kameru ešte zdokonalí preskúmaním alternatívnych materiálov pre svoju fotokatódu, ktorá má v súčasnosti obmedzenú účinnosť. Ďalším cieľom je zvýšenie rýchlosti algoritmu a rekonštrukcie obrazu pomocou umelej intleigencie.
Zariadenie UV-CUP je teraz na ceste do výskumného laboratória vo Francúzsku, kde sa bude používať na zachytávanie rôznych fyzikálnych javov. To by mohlo zahŕňať generovanie laserovej plazmy a UV fluorescenciu, čo by mohlo pomôcť vylepšiť lekárske zobrazovacie techniky používané na diagnostiku rôznych chorôb.
