科学探索|世界最快的紫外线相机能实时记录飞行光子
作为以光速飞行的微小粒子，要想捕捉光子的行动，需要一台先进的机器，而一个国际研究团队刚刚创造出一台很能胜任这项工作的机器 。该设备被称为世界上最快的紫外线相机，能够捕捉持续时间仅为皮秒的超快速事件，快到足以看到紫外线光子实时在空中飞过 。
文章图片
该设备是加拿大国家科学研究院的科学家研发的，名称为UV-CUP 。压缩超快摄影(CUP)是一种新兴的成像技术，已被用于捕捉超高速事件，速度以每秒数万亿帧计算，但迄今为止仅限于可见光和近红外波长 。
“许多在很短的时间尺度上发生的现象也是在很小的空间尺度上发生的，”领导这项研究的梁晋阳说 。“要看到它们，你需要感知更短的波长 。在紫外甚至X射线范围内做到这一点，是朝着这个目标迈出的显著一步 。”
为了实现这一目标，该团队首先要开发一种特殊的光阴极，并将其集成到所谓的条纹相机中，这是一种专门为测量超快速光学现象而开发的设备 。团队还需要开发一种新的算法来获取数据，并将其构造成图像，梁晋阳告诉New Atlas 。
“我们需要两个步骤来操作这个相机，”他解释说 。“首先，在数据采集中，瞬时事件中的信息被挤压成一个快照 。所以，这个采集到的快照与普通相机拍摄的照片完全不一样......第二，这个快照被输入到重建算法中，以检索出电影 。”
下面可以看到这段持续时间在皮秒到纳秒的电影 。
文章图片
UV-CUP相机制作的移动光子视频
文章图片
而这里是另一个视图，显示两个飞秒紫外线脉冲在不同时间到达相机 。
这些显示光子实时移动的紫外线脉冲的视觉效果，是使用一个成像速度为0.5万亿帧/秒的紧凑型设备拍摄的 。
文章图片
该团队希望通过研究其光阴极的替代材料来进一步改进其UV-CUP相机，目前其效率有限 。在人工智能的帮助下提高算法和图像构建的速度是另一个目标 。
UV-CUP系统示意图
UV-Cup现在正被送往法国的一个研究实验室，在那里它将被用来捕捉不同的物理现象 。这可能包括激光等离子体的产生和紫外荧光，这可能有助于改善用于诊断疾病的医学成像技术 。
【科学探索|世界最快的紫外线相机能实时记录飞行光子】一篇描述该研究的论文发表在《激光与光子学评论》杂志上 。
推荐阅读
- 君子兰|君子兰怎么养：君子兰哪个品种最贵，短叶油匠高达9999万元
- 扇贝最好吃的做法，适合冬日里吃，做法简单好吃不腻，家人超爱吃
- 糖尿病|这根血管堵了，离死亡最近！三个预警信号，糖尿病患者尤其要注意！
- 吸烟|戒烟的最佳年龄已公布，提醒：若在正确的年龄戒烟，或可延年益寿
- 丸子这样做最好吃，不放面粉不加水，鲜嫩又营养，我家2天做一回
- 肺部|肺不好，会出现“1粗、2痛、3多”，占一个，也最好去查肺CT
- 凉拌青椒皮蛋最简单的家常做法，皮蛋入味滑嫩爽口，一上桌就吃光
- 地球|古代地球是一个水世界吗？
- 炸鸡腿最好吃的做法，做法非常简单，外酥里软特别的香
- 鸭肉用什么香料烧最香！