Elkészült a világ leggyorsabb UV kamerája

Nincsen túlélhető és fenntartható jövőnk tudomány nélkül, ahogy nekünk sincsen nélkületek. Támogasd a Qubit munkáját!

Egy nemzetközi kutatócsoport elkészítette a világ leggyorsabb UV kameráját. A Jinyang Liang professzor és a francia Nemzeti Tudományos Kutatóintézet (Institut National de la Recherhe Scientifique INRS) munkatársai által tervezett kamera valós időben rögzítheti a fotonok mozgását az ultraibolya tartományban. A felfedezésről a Laser & Photonics Review szakfolyóirat legfrissebb számában számoltak be.

A tömörített ultragyors fényképezés (compressed ultrafast photography, CUP) egy kattintással, eddig páratlan sebességgel rögzítheti az egész folyamatot. A tér- és időbeli információkat először tömörített formában rögzítik egyetlen képen, majd egy rekonstrukciós algoritmus segítségével videóvá konvertálják.

A világ leggyorsabb UV kamerája röptében fényképezheti le a fotonokat.Fotó: Jinyang Liang / INRS

Ez a folyamat mostanáig csak a szabad szemmel látható, illetve az infra-közeli tartományban volt végrehajtható. A kutatócsoport fejlesztése azért jelentős, mert a kamera által rögzített jelenségek igen rövid idő alatt zajlanak le, így a megfigyelésükhöz elengedhetetlen, hogy rövidebb hullámhosszú tartományban rögzítsék az eseményeket. A kutatást vezető Liang professzor szerint az, hogy ezt már az ultraibolya és a röntgentartományban is megtehetik, jelentős lépés a cél elérésének irányába.

A kutatók az Axis Photonique Inc. munkatársával, Christian Yves-vel közösen tervezték a kompakt UV-CUP kamerarendszert. Az ehhez használt fotókatód képes a fekete fény egyidejű észlelésére és dekódolására. Maga az eszköz passzív, vagyis nem bocsát ki fényt, csak észleli azt, így igen érzékeny az ultraibolya tartományban kibocsátott fotonokra. Liang szerint az eszköz így önállóan használható, de számos kísérleti platformba integrálható.

A felvétel elkészítése után kerül sor a kép rekonstrukciójára. A kutatók a Bostoni Egyetemmel együttműködve fejlesztették ki az ehhez szükséges új algoritmust, ami nem egységes masszaként tekint a megoldandó problémákra, hanem kisebb részfeladatokra bontja le, majd egyenként dolgozza fel azokat. A hardver és a szoftver kombinációjával a kamera valós időben készíthet másodpercenként félbillió (igen, ötszázmilliárd) képkockányi felvételt – vagyis valós időben láthatja az ultraibolya tartományban haladó fotonokat.

A kamera sebességének köszönhetően megfigyelhetővé válhatnak az olyan folyamatok, mint például a lézer-plazma képződés, ami az anyagkutatásban hozhat áttörést. Az orvostudomány is profitálhat az új eszközből, mert az orvosi képalkotó berendezések – az ultraibolya tartomány fluoreszcenciájának vizsgálatával – azonosíthatják vele a különböző betegségeket kísérő biomarkereket.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: