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2018-10-16 09:07 |
世界最快相機(jī)以每秒10萬億幀的速度捕捉光線
光是宇宙中最快的東西，所以想要在移動(dòng)中捕捉到它是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。我們已經(jīng)取得了一些成功，但是加州理工學(xué)院的科學(xué)家們建造的一個(gè)新設(shè)備每秒可以捕獲令人難以置信的10萬億幀，這意味著它可以在光傳播的過程中捕捉到光——而且他們計(jì)劃使它的速度提高一百倍。 "9NWsy}<c
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了解光如何運(yùn)動(dòng)對很多領(lǐng)域來說都是至關(guān)重要的，所以這并不是單純的好奇心驅(qū)使著梁錦陽和他的同事們的努力——也不是說這有什么不對。但是，在物理、工程和醫(yī)學(xué)上有一些潛在的應(yīng)用，它們在很大程度上依賴于光在如此小、如此短的尺度下的行為，以至于它們處于可以測量的極限。 Ia[<;":U
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你可能聽說過十億和萬億fps的相機(jī)，但那些可能是“條紋相機(jī)”，做了一些作弊來達(dá)到這些數(shù)字。 L=I;0Ip9y
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如果一束光可以被完美地復(fù)制，那么你就可以每毫秒發(fā)射一束光，但是相機(jī)的捕捉時(shí)間會(huì)被更小的部分抵消，比如幾飛秒(10億倍短)。當(dāng)它在這里的時(shí)候，你會(huì)捕捉到一個(gè)脈沖，下一個(gè)脈沖是在更遠(yuǎn)的地方，下一個(gè)脈沖是在更遠(yuǎn)的地方，以此類推。最終的結(jié)果是，這部電影在很多方面都無法與你以高速捕捉到的第一個(gè)脈沖區(qū)分開來。 ofs'xs1C
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這是非常有效的——但你不能總是指望能以同樣的方式產(chǎn)生百萬倍的光脈沖。也許你需要看看當(dāng)它通過一個(gè)精心設(shè)計(jì)的激光蝕刻透鏡時(shí)發(fā)生了什么，這個(gè)透鏡會(huì)被第一個(gè)脈沖所改變。在這種情況下，你需要實(shí)時(shí)捕捉第一個(gè)脈沖——這意味著不僅要以飛秒的精度記錄圖像，而且要相隔飛秒。 `~N jBtQ
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這就是T-CUP方法的作用。它結(jié)合了一個(gè)條紋相機(jī)與第二個(gè)靜態(tài)相機(jī)和一個(gè)數(shù)據(jù)采集方法用于斷層攝影。 nPjK=o`KR
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“我們知道，如果只使用飛秒條紋相機(jī)，圖像質(zhì)量就會(huì)受到限制�！睘榱烁倪M(jìn)這一點(diǎn)，我們添加了另一個(gè)攝像頭來獲取靜態(tài)圖像。結(jié)合飛秒條紋相機(jī)獲得的圖像，我們可以使用所謂的氡變換來獲得高質(zhì)量的圖像，同時(shí)記錄每秒10萬億幀。事情就這么解決了！ *bzqH
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