تولید دوربین سریع با قابلیت ثبت ۱۵۶ هزار میلیارد فریم در ثانیه

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از انگجت، این دوربین که به طور مخفف SCARF نام گرفته و برای تحقیقات به کار می‌رود به دستاوردهایی در زمینه مطالعات رویدادی مقیاس میکرو کمک می‌کند که چنان سریع رخ می‌دهند که بیشتر حسگرهای علمی فعلی نمی‌توانند آنها را رصد کنند.

دوربین مذکور به طور موفقیت آمیز رویدادهای بسیار سریع مانند فرایند جذب در یک نیمه رسانا و مغناطیس زدایی یک آلیاژ فلزی را رصد کرد. این تحقیق به توسعه داروهای مؤثرتر نیز کمک می‌کند.

گروهی از محققان به رهبری پروفسور جینیانگ لیانگ از انستتیو INRS این پژوهش را انجام داده اند. او در حوزه عکاسی بسیار پیشتاز است. به طور معمول دوربین‌های بسیار سریع از یک روش توالی وار استفاده می‌کنند. به عبارت دیگر این ابزار پس از ثبت فریم‌ها آنها را بهم می‌چسباند تا اشیای در حال حرکت رصد شوند.اما این روش محدودیت‌هایی نیز دارد. به عنوان مثال پدیده‌ای مانند اصطکاک لیزر فمتوثانیه، برهمکنش موج شوک با سلول‌های زنده، و آشوب نوری را نمی‌توان با این روش مطالعه کرد.

اما دوربین جدید که براساس تحقیق پیشین لیانگ انجام شده، شیوه کارکرد دوربین‌های بسیار سریع معمول را متحول و بر چالش‌های گفته شده غلبه کرده است. به بیان ساده دوربین از یک روش تصویربرداری محاسباتی برای گرفتن اطلاعات مکانی استفاده می‌کند و اجازه می‌دهد نور در زمان‌های کمی متفاوت به حسگر خود وارد شود. عدم نیاز به پردازش داده‌های مکانی در حال حاضر بخشی از چیزی است که دوربین را قادر می‌سازد تا پالس‌های لیزری بسیار سریع را تا ۱۵۶.۳ تریلیون بار در ثانیه ثبت کند. سپس داده‌های خام تصاویر را می‌توان توسط یک الگوریتم کامپیوتری پردازش کرد که ورودی‌های گام به گام را رمزگشایی می‌کند و هر یک از تریلیون ها فریم را به یک تصویر کامل تبدیل می‌کند.

محققان با استفاده از اجزای اپتیکی معمول و موجود در بازار این دوربین را ابداع کرده اند. SCARF کم هزینه و کم مصرف است و از سوی دیگر کیفیت اندازه گیری آن نیز بسیار بالا است.