Сверхбыстрая камера впервые засняла «световую ударную волну»

Новости науки и техники Комментариев к записи Сверхбыстрая камера впервые засняла «световую ударную волну» нет

Ученые из Университета Вашингтона в Сент-Луисе (США) совместно с китайскими коллегами создали сверхбыструю камеру, которой впервые засняли «световую ударную волну». Статью об этом достижении, опубликованную в журнале Sciene Advances, пересказывает издание New Scientist.

Single-shot real-time video recording of a photonic Mach cone induced by a scattered light pulse

Ultrafast video recording of spatiotemporal light distribution in a scattering medium has a significant impact in biomedicine. Although many simulation tools have been implemented to model light propagation in scattering media, existing experimental instruments still lack sufficient imaging speed to record transient light-scattering events in real time. We report single-shot ultrafast video recording of a light-induced photonic Mach cone propagating in an engineered scattering plate assembly. This dynamic light-scattering event was captured in a single camera exposure by lossless-encoding compressed ultrafast photography at 100 billion frames per second. Our experimental results are in excellent agreement with theoretical predictions by time-resolved Monte Carlo simulation. This technology holds great promise for next-generation biomedical imaging instrumentation.

http://advances.sciencemag.org/content/3/1/e1601814

«Наша камера работает не так, как обычные, в которых из одного снимка (т. е. открытия объектива — Научная Россия) получается одно изображение. Наша камера сначала фиксирует разные стадии динамического процесса в рамках одного снимка. А затем мы реконструируем их, одну за другой», — объяснил принцип работы устройства Цзиньян Лян, один из его разработчиков.

Благодаря инновационной технологии, называемой «сверхбыстрая фотография с декодингом сжатой информации без потерь» (lossless-encoding compressed ultrafast photography, LLE-CUP), эта камера делает 100 млрд изображений в секунду.

С ее помощью разработчикам впервые удалось заснять на видео фотонный «конус Маха» — фактически, световую ударную волну конической формы. Ученые получили ее, выстрелив из лазера в тоннель, заполненный паром сухого льда, и окруженный двумя силиконовыми пластинами. Поскольку свет распространяется в силиконе медленнее, чем в паре, лазерный импульс создал коническую «ударную волну».

Новая камера очень пригодится в биомедицинских исследованиях, где как раз зачастую нужно зафиксировать в динамике события, происходящие практически со скоростью света — например, в раковых клетках или нейронах. До сих пор для этого приходилось делать несколько снимков, что означало, что процесс должен был в точность повторяться несколько раз. Теперь технология LLE-CUP позволяет решить эту проблему.

С другой стороны, она позволяет исследовать и события макромира — такие, как мельчайшие изменения в свечении сверхновых.

Еще одно преимущество новой технологии состоит в том, что она может использоваться вместе с обычными камерами, микроскопами и телескопами.

2nd_liang3hr

Источник: https://scientificrussia.ru/articles/sverhbystraya-kamera-vpervye-zasnyala-svetovuyu-udarnuyu-volnu

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top