به گزارش ایسنا و به نقل از فیز، کمی بیش از یک سال قبل " لیهونگ وانگ" از مؤسسه فناوری کالیفرنیا( Caltech) سریع ترین دوربین دنیا را اختراع کرد، وسیله ای که قادر به گرفتن ۱۰ تریلیون تصویر در هر ثانیه است و آن قدر سریع است که حتی میتواند حرکت نور را به صورت تصویر اهسته ضبط کند.
ولی گاهی وقت ها 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 مؤسسه فناوری کالیفرنیا برای این منظور، دوربین جدیدی را توسعه داده است که میتواند 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، میتواند نه تنها از اشیا شفاف بلکه از چیزهای زودگذرتر مثل موج شوک و حتی احتمالاً از سیگنال هایی که از طريق نورون ها عبور می کنند، تصویربرداری کند.
" وانگ" توضیح می دهد که سامانه تصویربرداری جدید وی ترکیبی از سیستم عکاسی پر سرعت با یک فناوری قدیمی موسوم به ریزبینی فاز کنتراست است تا قابلیت تصویربرداری بهتر از اشیایی را که اکثراً شفاف هستند، مثل سلول ها که بیشتر آن ها از آب تشکیل شده است، فراهم کند.
ریزبینی یا میکروسکوپی فاز کنتراست تقریباً ۱۰۰ سال قبل توسط" فریتس زرنیک" فیزیکدان هلندی با بهره گیری از روشی که امواج نور کند میشوند و با وارد شدن به مواد مختلف سرعت می گیرند، اختراع شده است. به طورمثال اگر یک پرتوی نور از یک تکه شیشه عبور کند ، با ورود به شیشه کند می شود و پس از خروج مجددا سرعت می گیرد. این تغییرات در سرعت سبب تغيير زمان بندی امواج می شود و با استفاده از بعضی ترفندهای نوری میتوان نوری را که از درون شیشه عبور می کند را از نوری که از درون شیشه عبور نمی کند، تشخیص داد و شیشه اگرچه شفاف است اما دیدن آن بسیار اسان 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 کند 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" آن را " فناوری رمزگذاری بدون هدررفت فشرده فوق سریع"( LLE- CUP) می نامد." LLE- CUP" برخلاف اکثر فناوری های تصویربرداری ویدیویی که در موقع یک واقعه یکسری 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 آن جا که گرفتن یک عکس بسیار سریعتر از ثبت چندین عکس است،" LLE- CUP" قادر به ضبط حرکت هایی مانند حرکت نور است که برای تصویربرداری با دوربین‌های کنونی خیلی سریعتر است.
" وانگ" می گوید:این فناوری اگرچه هنوز در مراحل نخست توسعه خود قرار دارد، ولی در پایان امکان دارد در بسياري از زمینه ها از جمله 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 آن ها را در زمان واقعی و بصورت زنده مشاهده کنیم.
مقاله ای در خصوص این دوربین در مجله Science Advances منتشر شده است.
- 20
- 1
