سریع‌ترین دوربین جهان

ساخت سریع‌ترین دوربین جهان با توانایی ایجاد 4.4. تریلیون فریم در ثانیه 

تیمی از محققان ژاپنی سریع‌ترین دوربین جهان را با کاربردهای بی‌سابقه ارائه دادند. 

به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، این ابزار عکسبرداری دارای توانایی ایجاد 4.4 تریلیون فریم در ثانیه است. دوربین‌های با سرعت بالا به محققان و دیگر کاربران توانایی مشاهده مولفه‌هایی را می‌دهند که دیدن آن‌ها در حالت عادی امکان‌پذیر نیست. 

پیش از اختراع دوربین جدید، سریع‌ترین دوربین‌ها به فرآیند «پمپ-پروب» متکی بودند که در آن، نور روی جسمی که باید از آن عکس گرفته شود، پمپاژ شده و سپس برای جذب تحلیل می‌شود (probed). بزرگ‌ترین نقطه‌ضعف چنین رویکردی این است که اندازه‌گیری‌های مکرر را برای ایجاد تصویر می‌طلبد. 

با این حال، دوربین جدید فمتوگرافی حرکت‌محور است که جرقه‌های تک‌شاتی را برای ایجاد تصویر اجرا می‌کند و بنابراین نیازی به اندازه‌گیری‌های مکرر ندارد. این سیستم با استفاده از نقشه‌برداری نوری از پروفایل فضایی جسم عمل می‌کند که این پروفایل طی زمان تغییر می‌کند. 

توانایی‌های دوربین جدید آن را هزار برابر سریع‌تر از دوربین‌های دیگر کرده و علاوه بر ارائه نرخ فریم بی‌نهایت بالا، دارای تفکیک‌پذیری پیکسلی بالاست (450*450). نام سامانه ابداعی «تصویربرداری نقشه‌برداری تمام نوری با زمان‌بندنی متوالی» یا STAMP است و برای شکار واکنش‌های شیمیایی، امواج ارتعاشی شبکه، دینامیک پلاسما و حتی هدایت گرمایی به کار می‌رود که به گفته محققان با سرعت تقریبا یک ششم سرعت حرکت نور روی می‌دهد.

از دیگر کاربردهای این دوربین می‌توان به کاربرد آن در ساخت اقلام بزرگ مانند قطعات خودرو یا کارکردهای ریز مانند خلق نیمه‌رساناها اشاره کرد. یک دوربین با سرعت بالا همچنین امکان مشاهده آنچه در فعالیت لیزر رخ می‌دهد، را فراهم می‌کند و انتظار می‌رود در حوزه پزشکی نیز کارآمد باشد. تیم علمی سه سال روی ساخت این دوربین کار کرده و هم‌اکنون به دنبال کوچک‌تر کردن آن است تا امکان دیگر کاربردها را برایش فراهم کند. هم‌اکنون اندازه دوربین یک متر مربع است. 

دانشمندان دانشگاه کیئو و دانشگاه توکیو ژاپن سامانه ابداعی را ارائه داده‌اند و جزئیات آن در مجله Nature Photonics منتشر شد.