Nilikha ang isang napakabilis na kamera para sa pagkuha ng mga hindi nakikitang mga bagay

Nilikha ang isang napakabilis na kamera para sa pagkuha ng mga hindi nakikitang mga bagay
Nilikha ang isang napakabilis na kamera para sa pagkuha ng mga hindi nakikitang mga bagay
Anonim

Pinagbuti ng mga Amerikanong siyentipiko ang pinakamabilis na camera sa buong mundo upang makunan ang mga transparent na bagay at hindi nakikitang proseso tulad ng mga shock wave o laser pulses. Ang paglalarawan ay nasa journal Science Advances.

Mahigit isang taon lamang ang nakakaraan, isang propesor sa California Institute of Technology na Lihong Wang (Lihong Wang) ang bumuo ng pinakamabilis na camera sa buong mundo - isang aparato na may kakayahang kumuha ng 10 trilyong larawan bawat segundo. Napakabilis na maaari nitong ipakita ang paggalaw ng ilaw sa mabagal na paggalaw. Ngunit ang aparato na ito ay hindi angkop para sa pagkuha ng mga transparent na bagay o proseso na nagaganap sa mga transparent na kapaligiran.

Ngayon si Lihong Wang at ang kanyang mga kasamahan ay naglabas ng isang bagong pag-unlad na pinagsasama ang isang napakabilis na camera na may kakayahang makagawa ng isang trilyong mga imahe bawat segundo at isang phase contrad microscope. Nakukuha ng aparato ang mga napakabilis na larawan ng mga transparent na bagay at kahit na hindi nakikita ang mga phenomena tulad ng shock waves o laser pulses.

Ang phase microscopy ng phase ay binuo halos 100 taon na ang nakakaraan ng Dutch physicist na si Fritz Zernike upang paganahin ang visualization ng mga transparent na bagay, tulad ng mga cell, na karamihan ay tubig. Ang pamamaraan ay batay sa ang katunayan na ang mga light alon ay pinabagal o pinabilis kapag dumadaan sa iba't ibang mga materyales. Halimbawa, kung ang isang sinag ng ilaw ay dumaan sa isang piraso ng baso, ito ay nagpapabagal sa pagpasok nito sa baso at pagkatapos ay bumibilis muli sa paglabas nito. Ang mga pagbabagong ito sa bilis ay makikita sa oras ng paglalakbay ng mga alon. Sa ilang mga diskarte sa salamin sa mata, ang ilaw na dumaan sa baso ay maaaring makilala mula sa ilaw na hindi dumaan dito, at ang baso ay nakikita ng mga instrumento.

"Inangkop namin ang karaniwang phase contrad microscopy upang makapagbigay ng napakabilis na imaging na nagbibigay-daan sa amin upang maipakita ang mga napakabilis na kababalaghan sa mga transparent na materyales," sinabi ni Lihun Wang sa isang pahayag mula sa instituto.

Ang napakabilis na pag-render ay nakakamit sa pamamagitan ng naka-compress, ultra-mabilis, lossless na teknolohiya ng pag-encode ng LLE-CUP ni Wang. Hindi tulad ng karamihan sa iba pang mga teknolohiya ng video na napakabilis, na kumukuha ng sunud-sunod na mga imahe nang sunud-sunod, ang sistema ng LLE-CUP ay tumatagal ng isang solong pagbaril, na kinukuha ang lahat ng paggalaw mula simula hanggang katapusan.

Tinawag ni Wang ang bagong teknolohiya na phase-sensitive na naka-compress na ultrafast photography. Upang maipakita ang mga kakayahan ng aparato, kinunan ng mga syentista ang paglaganap ng isang shock wave sa isang may tubig na daluyan at isang laser pulse sa isang mala-kristal na materyal.

Ayon sa mananaliksik, ang teknolohiya ay nasa maagang yugto pa rin ng pag-unlad, ngunit sa paglaon ng panahon ay makakahanap ito ng mga aplikasyon sa maraming larangan ng pisika, kimika at biolohiya. Sa ilang pagpipino, posible na mag-record sa video kahit na kung paano pumasa ang signal sa mga neuron. Ang mga maliliit na extension ng nerve fibers na nagaganap habang dumadaan ang mga signal ay magpapahintulot sa iyo na makita ang pakikipag-ugnay sa network ng mga neuron.

"Inaasahan naming makita ang isang bahagyang pagpapalawak ng mga nerve fibers habang ang mga signal ay dumadaan sa mga neuron. At sa neural network, maaari naming makita ang kanilang koneksyon sa real time," sabi ng siyentista. Bilang karagdagan, sinabi niya, dahil ang temperatura ay kilala na nagbabago ng kaibahan ng bahagi, ang sistema ay "nakalarawan kung paano kumakalat ang isang apoy sa harap sa isang silid ng pagkasunog."

Inirerekumendang: