1秒5000亿张!世界最快相机问世,可拍到光速航行的紫外光子

产品时间:2022-07-30 01:01

简要描述:

1827年,世界上第一张照片降生,曝光时间长达8个小时;1839年,世界上第一张拍到人像的照片降生,曝光十分钟,拍摄的是巴黎的坦普尔大街。当照片出来的时候,摄影师受惊地发现,熙熙攘攘的大街上竟然没有人,只在左下角泛起了两小我私家,一个是擦皮鞋的,一个是站着的皮鞋主人。这是因为曝光时间太长,运动的人都没在底片上留下影像,只有这两个险些不怎么动的人影才有足够的时间留在底片上。 现在的照相机已经可以随意拍摄了,甚至高速运动中的子弹等物体,也可以用相机捕捉到。那么更快的工具呢?...

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本文摘要:1827年,世界上第一张照片降生,曝光时间长达8个小时;1839年,世界上第一张拍到人像的照片降生,曝光十分钟,拍摄的是巴黎的坦普尔大街。当照片出来的时候,摄影师受惊地发现,熙熙攘攘的大街上竟然没有人,只在左下角泛起了两小我私家,一个是擦皮鞋的,一个是站着的皮鞋主人。这是因为曝光时间太长,运动的人都没在底片上留下影像,只有这两个险些不怎么动的人影才有足够的时间留在底片上。 现在的照相机已经可以随意拍摄了,甚至高速运动中的子弹等物体,也可以用相机捕捉到。那么更快的工具呢?

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1827年,世界上第一张照片降生,曝光时间长达8个小时;1839年,世界上第一张拍到人像的照片降生,曝光十分钟,拍摄的是巴黎的坦普尔大街。当照片出来的时候,摄影师受惊地发现,熙熙攘攘的大街上竟然没有人,只在左下角泛起了两小我私家,一个是擦皮鞋的,一个是站着的皮鞋主人。这是因为曝光时间太长,运动的人都没在底片上留下影像,只有这两个险些不怎么动的人影才有足够的时间留在底片上。

现在的照相机已经可以随意拍摄了,甚至高速运动中的子弹等物体,也可以用相机捕捉到。那么更快的工具呢?好比以光速运动的光子,能够拍下来吗?加拿大国立科学研究所(INRS)超快成像专家梁金扬教授的团队,最近与国际研究人员互助,开发出了世界上最快的照相机,每秒钟可以记载5000亿张图像,可以拍摄航行中的紫外光子,看到仅仅连续皮秒级的瞬态事件。仅仅只用了不到200年的时间,人类的科技水平就生长到可以拍摄宇宙中最快的工具了,你是不是以为完全不行思议了呢?梁教授的团队通过与学术界和业界互助,开发出了小巧的UV-CUP成像系统。

该系统具有图案化的光电阴极,可以同时检测和编码黑光灯发出的紫外光——黑光灯又称紫外线灯,内里有过滤深紫色的质料,可以将可见光过滤掉,只允许紫外线通过。UV-CUP和尺度相机类似,只是吸收光而不会发生光,可以轻松集成到种种实验平台中。

能够照相只是完成了一半的事情,因为这只是将皮秒级瞬态事件的信息压缩到了数据收罗的快照中,这种快照与普通相机的完全差别,还需要通过重建算法来生成视频。研究人员为此和波士顿大学互助,开发了一种比尺度算法更有效的新算法,通过硬件和软件方面的创新,让UV-CUP能以大幅面将1500帧图像合成视频,从而看到航行中的紫外线光子。皮秒是什么观点呢?一秒钟即是10^12皮秒,人眨眼的速度约莫是0.25秒,也就是说这台UV-CUP相机可以捕捉到比你眨眼还快2500亿倍的事件。这个观点中大家最为熟悉的可能就是皮秒激光了,通过超短脉宽的皮秒脉冲来精准祛除你脸上的玄色素、纹身等,从而到达美容的效果。

UV-CUP现在正在法国的一个研究实验室中,它将被用于捕捉差别物理现象的实验,包罗激光等离子体的发生和紫外线荧光,未来或许可以资助改善用于诊断疾病的医学成像技术。这项研究揭晓在9月13日《激光与光子学评论》上。

参考:Laser & Photonics Reviews:Single‐Shot Ultraviolet Compressed Ultrafast Photography。


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