نجح مهندسون من كندا في مركز أبحاث الاتصالات INRS Énergie Matériaux في تطوير أسرع كاميرا في العالم ، قادرة على التصوير بسرعة 156.3 تريليون إطار في الثانية.
محاكاة لأسرع نظام كاميرا في العالم، SCARF. الصورة: INRS
عادةً ما تعمل أفضل كاميرات التصوير البطيء على الهواتف بمعدل بضع مئات من الإطارات في الثانية. أما كاميرات الفيديو الاحترافية، فتستطيع التقاط بضعة آلاف من الإطارات في الثانية للحصول على تأثير أكثر سلاسة. ولكن إذا أراد الباحثون رؤية ما يحدث على المستوى النانوي، فإنهم يحتاجون إلى معدل مليارات أو حتى تريليونات الإطارات في الثانية. ووفقًا لموقع نيو أطلس، تستطيع الكاميرا الجديدة من فريق المعهد الوطني للبحث العلمي (INRS) التقاط أحداث تحدث في بضع فمتوثانية (الفيمتو ثانية هي جزء من مليون من مليار من الثانية).
اعتمد الفريق على تقنية طوروها عام ٢٠١٤ تُسمى التصوير فائق السرعة المضغوط (CUP)، والتي يمكنها التقاط ١٠٠ مليار إطار في الثانية. المرحلة التالية تُسمى T-CUP، حيث يرمز T إلى "تريليون إطار في الثانية". وكما يوحي الاسم، تستطيع T-CUP التقاط ما يصل إلى ١٠ تريليون إطار في الثانية. في عام ٢٠٢٠، زاد الباحثون هذه السرعة إلى ٧٠ تريليون إطار في الثانية باستخدام نسخة تُسمى التصوير الطيفي فائق السرعة المضغوط (CUSP).
الآن، ضاعفوا هذه السرعة إلى 156.3 تريليون إطار في الثانية. نظام الكاميرا الجديد، المسمى "فيمتوثانية الوقت الحقيقي المرمزة بفتحة المسح" (SCARF)، قادر على التقاط أحداث تحدث بسرعة فائقة تعجز الإصدارات السابقة من التقنية عن رصدها، مثل موجات الصدمة التي تنتقل عبر المادة أو الخلايا الحية.
يعمل جهاز SCARF بإطلاق نبضة ليزر فائقة القصر، تمر عبر الحدث أو الجسم المراد تصويره. عند تصوير قوس قزح، يُسجل الطول الموجي الأحمر الحدث أولًا، يليه البرتقالي، ثم الأصفر، وأخيرًا البنفسجي. ولأن الحدث يحدث بسرعة كبيرة، يظهر كل لون مختلفًا أثناء مروره، مما يسمح لنبضة الليزر بتسجيل جميع التغيرات في وقت قصير جدًا. تمر النبضة بعد ذلك عبر سلسلة من المكونات التي تُركزها، وتعكسها، وتحيودها، وترمّزها، حتى تصل إلى مستشعر كاميرا جهاز اقتران الشحنة (CCD)، الذي يُحوّلها إلى بيانات يُعيد الحاسوب بناءها في الصورة النهائية.
وفقًا للفريق، سيُسهم نظام الكاميرا الخاص بهم في تحسين مجالات كالجغرافيا والأحياء والكيمياء وعلوم المواد والهندسة. وقد شرحوا الجهاز بالتفصيل في ورقة بحثية نُشرت في مجلة Nature Communications.
آن خانج (وفقًا لأطلس الجديد )
[إعلان 2]
رابط المصدر
تعليق (0)