来源： 时间：2022-09-21 19:35:11
科学家已经开发了可能是世界上最快的相机，它可以每秒捕获10万亿帧，从而可以 “冻结时间” 以极慢的运动看到光。据美国加州理工学院的科学家称，这一进展可能提供对光和物质之间相互作用的迄今无法检测到的秘密的洞察力。
近年来，非线性光学与成像创新之间的联系为生物学和物理学中动态现象的微观分析提供了新的高效方法。但是，利用这些方法的潜力需要一种以非常短的时间分辨率 (一次曝光) 实时记录图像的方法。使用当前的成像技术，必须重复使用超短激光脉冲进行的测量，这对于某些类型的惰性样品是合适的，而对于其他更脆弱的样品则是不可能的。
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例如，激光雕刻玻璃只能忍受单个激光脉冲，而只剩下不到皮秒的时间来捕获结果。在这种情况下，成像技术必须能够实时捕获整个过程。压缩超快摄影 (CUp) 是一个很好的起点。在每秒1000亿帧时，该方法接近但不满足集成飞秒激光器所需的规格。为了改进这一概念，新的T-CUp系统是基于飞秒条纹相机开发的，该相机还结合了用于断层扫描等应用的数据采集类型。
“我们知道，仅使用飞秒条纹相机，图像质量将受到限制，” 加州理工学院光学成像实验室 (COIL) 主任王立红说。“因此，为了改善这一点，我们添加了另一台获取静态图像的相机。结合飞秒条纹相机获取的图像，我们可以使用所谓的Radon变换来获得高质量的图像，同时每秒记录10万亿帧。”这款名为T-CUp的相机创造了实时成像速度的世界纪录，可以为用于生物医学，材料科学和其他应用的新一代显微镜提供动力。
这款相机代表了一个根本性的转变，使得以无与伦比的时间分辨率分析光和物质之间的相互作用成为可能。首次使用时，超快相机通过实时捕获单个飞秒激光脉冲的时间聚焦而开辟了新天地。该过程以400飞秒的间隔记录在25帧中，并详细描述了光脉冲的形状，强度和倾斜角。“这本身就是一项成就，但我们已经看到了将速度提高到每秒一万亿帧的可能性!” 梁金阳说，他是线圈工程师，当时进行了这项研究。
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