Jeśli od zawsze jesteście fanami efektu slow motion, to z pewnością docenicie najnowsze osiągnięcie amerykańskich naukowców z INRS oraz Kalifornijskiego Instytutu Technicznego, czyli popularnego Caltechu, którzy opracowali najszybszy aparat świata. Ten potrafi wykonywać fotografie z prędkością… 10 bilionów klatek na sekundę, czyli wystarczająco szybko, by sondować interakcje między światłem i materią w nanoskali.
W ubiegłym roku rekord należał do ekipy ze Szwecji, która mogła się pochwalić wynikiem 5 bilionów klatek na sekundę, poprawionym z ustanowionego wcześniej 4.4 biliona klatek na sekundę, ale nowe osiągniecie kompletnie go deklasuje, dosłownie podwajając ilość klatek. Oczywiście przy takich wartościach już dawno nie chodzi o zastosowanie w branży rozrywkowej, ale naukowej i zdaniem wielu badaczy nowy aparat może przynieść przełomowe odkrycia.
Naukowcy zaczęli swoją pracę od skompresowanej ultraszybkiej fotografii (CUP), czyli metody pozwalającej na uchwycenie 100 miliardów klatek na sekundę, a tym samym światła w ruchu. Samo w sobie jest to już fenomenalnym wynikiem i chociaż może przynieść przełom w wielu dziedzinach, jak astronomia czy medycyna, to wciąż nie wystarcza, by zarejestrować, co tak naprawdę dzieje się w przypadku ultraszybkiego lasera pulsacyjnego, który korzysta ze skali femtosekundowej. Żeby lepiej sobie uzmysłowić o jakich jednostkach tu mowa, to warto wyjaśnić, że jedna femtosekunda względem jednej sekundy to tyle, ile jedna sekunda względem... 31,7 miliona lat.
Kolejnym krokiem była więc technologia łącząca femtosekundową kamerę smugową i statyczną, korzystająca z akwizycji danych (pierwszy etap przetwarzania danych polegający na ich przygotowaniu do dalszej obróbki czy interpretacji) zwanej transformatą Radona: - Wiedzieliśmy, że jeśli skorzystamy tylko z kamery smugowej, jakość obrazu będzie ograniczona. Żeby ją poprawić, dodaliśmy więc taką, która rejestruje nieruchomy obraz. Po połączeniu obrazów, mogliśmy skorzystać z transformaty Radona, żeby uchwycić 10 bilionów klatek na sekundę.
Kamera przeszła już wiele testów i już pozwoliła zarejestrować pojedyncze uderzenie lasera, nagrywając 25 obrazów oddalonych od siebie w czasie o 400 femtosekund. Dzięki temu badacze mogli obserwować zmiany kształtu laserowej wiązki, jej intensywności i kąta nachylenia, w dużo większym slow motion niż dotychczas. Co więcej, badacze zapewnili, że nie mają zamiaru poprzestać na 10 bilionach, bo kolejne ultraszybkie sekrety świata fizyki i biologii tylko czekają na odkrycie. Gratulujemy i czekamy na nowy rekord, zapowiadany biliard klatek na sekundę!
Zakładając, że "matryca" od fotografowanego obiektu jest oddalona o jedynie 1cm to można osiągnąć teoretycznie max. 30 miliardów klatek/s. Aby uzyskać 10 bln klatek, to rzeczona odległość musi być mniejsza od 0,03 mm
Zapewne tłumaczenie z hamerykanckiego, więc mam zapytanie czy mówa jest o bilionie 1 000 000 000 000
Polski - 1 bilion (milion milionów) czy hamerykanckim 1 000 000 000
Polski - 1 miliard (tysiąc milionów)
American English - 1 billion (a thousand million)
