دوربینی که حرکت نور را آهسته ضبط می کند!

به گزارش عاشق وب یکی از محققان موسسه فناوری کالیفرنیا موفق به ابداع دوربینی شده است که می تواند در هر ثانیه یک تریلیون عکس بگیرد و حتی حرکت نور را به شکل تصویر آهسته ضبط کند.
به گزارش عاشق وب به نقل از ایسنا و به نقل از فیز، کمی بیشتر از یک سال پیش “لیهونگ وانگ” از موسسه فناوری کالیفرنیا(Caltech) سریع ترین دوربین جهان را ابداع کرد، وسیله ای که قادر به گرفتن ۱۰ تریلیون عکس در هر ثانیه است و آنقدر سریع است که حتی می تواند حرکت نور را به شکل تصویر آهسته ضبط کند.
اما گاهی اوقات فقط سریع بودن کافی نیست. در واقع حتی سریع ترین دوربین هم نمی تواند از چیزهایی که نمی تواند ببیند، عکس بگیرد. “وانگ” استاد مهندسی پزشکی و مهندسی برق موسسه فناوری کالیفرنیا برای این منظور، دوربین جدیدی را توسعه داده است که می تواند حداکثر یک تریلیون عکس در هر ثانیه از اجرام شفاف بگیرد.
فناوری این دوربین که وانگ آنرا “عکاسی فوق فشرده حساس به فاز”(pCUP) می نامد، می تواند نه تنها از اشیاء شفاف بلکه از چیزهای زودگذرتر مانند موج شوک و حتی احتمالاً از سیگنال هایی که از راه نورون ها عبور می کنند، تصویربرداری کند.
“وانگ” توضیح می دهد که سامانه تصویربرداری جدید وی تلفیقی از سیستم عکاسی پر سرعت با یک فناوری قدیمی معروف به ریزبینی فاز کنتراست است تا امکان تصویربرداری بهتر از اشیایی را که اکثراً شفاف هستند، مانند سلول ها که بیشتر آنها از آب تشکیل شده است، فراهم آورد.
ریزبینی یا میکروسکوپی فاز کنتراست تقریباً ۱۰۰ سال پیش توسط “فریتس زرنیک” فیزیکدان هلندی با بهره گیری از روشی که امواج نور کند می شوند و با وارد شدن به مواد مختلف سرعت می گیرند، اختراع شده است. بعنوان مثال اگر یک پرتوی نور از یک تکه شیشه عبور کند، با ورود به شیشه کند می شود و پس از خروج باردیگر سرعت می گیرد. این تغییرات در سرعت سبب تغییر زمان بندی امواج می شود و با استفاده از برخی ترفندهای نوری می توان نوری را که از درون شیشه عبور می کند را از نوری که از درون شیشه عبور نمی کند، تشخیص داد و شیشه باآنکه شفاف است اما دیدن آن بسیار آسان تر می شود.
“وانگ” می گوید: آنچه ما انجام داده ایم سازگاری دوربین با ریزبینی کنتراست فاز استاندارد و بگونه ای است که تصویربرداری بسیار سریع را فراهم آورد و این به ما امکان می دهد تا پدیده های فوق سریع را در مواد شفاف به تصویر بکشیم.
بخش تصویربرداری سریع سیستم شامل چیزی است که “وانگ” آنرا “فناوری رمزگذاری بدون هدررفت فشرده فوق سریع”(LLE-CUP) می نامد. “LLE-CUP” برخلاف اغلب فناوری های تصویربرداری ویدیویی که در هنگام یک واقعه یک سری تصاویر را پشت سر هم می گیرند، تنها یک عکس از یک لحظه می گیرد و تمام حرکاتی را که در آن لحظه وجود دارد، ضبط می کند.
از آنجائیکه گرفتن یک عکس بسیار سریع تر از ثبت چندین عکس است، “LLE-CUP” قادر به ضبط حرکت هایی مانند حرکت نور است که برای تصویربرداری با دوربین های کنونی خیلی سریع تر است.
“وانگ” می گوید: این فناوری باآنکه هنوز در مراحل اولیه توسعه خود قرار دارد، اما در نهایت امکان دارد در خیلی از زمینه ها همچون فیزیک، زیست شناسی یا شیمی از کاربردهایی برخوردار باشد.
وی ادامه داد: امیدواریم عبور سیگنال ها از نورون ها را ببینیم. اگر شبکه ای از سلول های عصبی داشته باشیم، شاید بتوانیم ارتباطات آنها را در زمان واقعی و به صورت زنده مشاهده نماییم.
مقاله ای در مورد این دوربین در مجله Science Advances انتشار یافته است.