Saniyede 4 trilyon kare! Yüksek hızlı kameraların altındaki fotonlar hayaletler gibidir!
Saniyede 299,792,458 metre, ışığın vakumda yayılma hızıdır ve aynı zamanda evrende sabit kütlesi olan tüm nesnelerin hareket hızının üst sınırıdır. Foton o kadar hızlı hareket eder ki geceleri ışıkları yakarız ve tüm oda neredeyse anında aydınlatılır. Fotonların yörüngesini yakalamak uzun zamandır bilim adamlarının hayaliydi ve saniyede yüz milyonlarca kareye sahip yüksek hızlı kameralar bu ideali gerçeğe dönüştürdü.
Yüksek hızlı kameralar, görüntü verilerini hızlı bir şekilde depolamak için şarj bağlantılı cihazlar (CCD) kullanır. CCD'nin sınırlı alanı nedeniyle, görüntülerin CCD'nin üst üste binmeyen alt alanlarında depolanması gerekir, bu da sürekli çekim karelerinin sayısını sınırlar ve görüntü karelerinin sayısının arttırılması, çözünürlükte bir düşüşe neden olur.
Kısa bir süre önce, Xi'an Jiaotong Üniversitesi'nde optoelektronik uzmanı Chen Feng (transliterasyon) ve Hong Kong Şehir Üniversitesi Lidai Wang liderliğindeki bir araştırma ekibi, görüntülerin CCD'nin üst üste binen alanında saklanmasına ve böylece bu engeli başarıyla aşmasına olanak tanıyan sıkıştırmalı bir örnekleme teknolojisi geliştirdi.
Bu teknoloji sayesinde, kamera saniyede 3,85 trilyon kare hızında, yaklaşık her 260 femtosaniyede bir 60 sürekli görüntü içeren bir film oluşturabilir. Sadece 30 pikosaniye (1 pikosaniye, saniyenin trilyonda birine eşittir) süreli aşağıdaki video klipte, katıya ulaşmak için şeffaf katıdan geçen hayalet şeklindeki ışık darbelerini (kırmızı noktalar) açıkça görebilirsiniz. Kenar (sarı kesikli çizgi) aynaya çarpar ve ardından katının içindeki nefes kesici sahneye geri yansır.
Araştırma ekibi ayrıca sadece 12 pikosaniyede fotonlarla aydınlatılan A harfinin bir görüntüsünü üretti. Sekiz renk farklı dalga boylarını temsil eder ve dört zaman periyodu dört farklı lazer darbesini temsil eder.
Bilim adamları, ultra hızlı ve yüksek spektral çözünürlüklü optik görüntüler elde etmenin geçici fiziksel veya kimyasal süreçleri ölçmenin anahtarı olduğunu ve bu teknolojinin katı kafes titreşimi ve yoğun lazer darbelerinin plazma ile etkileşimi gibi fenomenleri incelemek için önemli araçlar sağlayacağını söyledi.
Araştırma Physical Review Letters'da yayınlandı
Evrenin geçmişi V-bilimin popülerleşmesine odaklanma
Bir mesaj bırakmak ve tartışmak için arkadaşlar hoş geldiniz!
