Чуть больше года назад, сайт lihong Wang из Калифорнийского технологического института разработали самый быстрый в мире фотоаппарат, устройство, способное принимать 10 триллионов кадров в секунду. Это так быстро, что он даже может захватить света в замедленной съемке.
Но иногда просто быть быстрым недостаточно. Действительно, даже самая быстрая камера может сфотографировать то, чего он не видел. С этой целью Ван, профессор Брень медицинской техники и электротехники, разработал новую камеру, которая может занять до 1 трлн кадров в секунду прозрачных объектов. Документ о камере появляется в 17 января выпуске журнала Science авансы.
Технология камерой, который Ван звонки сжатой сверхбыстрой фотографии (pCUP) фазочувствительных, может снимать видео не только прозрачные объекты, но и более эфемерные вещи, как ударная волна, и, возможно, даже сигналы, которые проходят через нейроны.
Ван объясняет, что его новая система визуализации сочетает в себе высокую скорость съемки он ранее разработанных со старой технологией, фазово-контрастной микроскопии, которая была предназначена для улучшения визуализации объектов, в основном прозрачные, такие как клетки, которая в основном состоит из воды.
Фазово-контрастной микроскопии, придуманный почти 100 лет назад голландский физик Фриц Цернике, строительство, воспользовавшись образом, что световые волны, замедлить и ускорить, как они приходят в различных материалов. Например, если луч света проходит через кусок стекла, он будет тормозить так как он входит в стекло, а потом опять ускорился, когда он выходит. Эти изменения в скорости изменения времени волн. С применением некоторых оптических уловок, которые можно отличить свет, который прошел через стекло от света, что не успел, а стекло, хоть и прозрачное, становится гораздо легче увидеть.
«То, что мы сделали, чтобы адаптировать стандартный фазово-контрастной микроскопии, так что он обеспечивает очень быстрое воображение, которое позволяет нам изображение сверхбыстрых явлений в прозрачных материалах», — говорит Ван.
Быстро томографии часть системы состоит из Ванга называет кодирования без потерь сжатого технология сверхбыстрой (ЛЛЕ-Кубок). В отличие от большинства других ультрабыстрый видео-технологии визуализации, что сделать серию снимков подряд, повторяя события, система ЛЛЕ-чемпионата принимает одного выстрела, фиксируя все движения, что происходит в момент выстрела, которое требуется для завершения. Так как это намного быстрее, чтобы сделать один выстрел, чем несколько выстрелов, ЛЛЕ-чашка способна захватывать движения, такие как движение самого света, что слишком быстро, чтобы быть изображены более традиционные технологии камеры.
В новой работе Ван И его коллеги демонстрируют возможности pCUP путем визуализации распространения ударной волны через воду и лазерного импульса, путешествующих через кусок кристаллического материала.
Говорит Ван технологии, хотя еще в начале своего развития, в конечном счете, используется во многих областях, включая физику, биологию и химию.
«Как сигналы проходят через нейроны, есть минуты, растяжения нервных волокон, что мы надеемся увидеть. Если у нас есть сеть нейронов, может быть, мы можем видеть их общение в реальном времени», — говорит Ван. Кроме того, говорит он, потому что температура, как известно, изменение фазового контраста, система «могут изображения как фронт пламени распространяется в камере сгорания.»
Документ с описанием pCUP называется «фаза-чувствительный Пикосекундным разрешением для визуализации прозрачных объектов в одном кадре». Соавторы включают Taewoo Ким, докторской ученый в области медицинской техники, а Цзиньян Чжу Лян и Лирен, как ранее в Калифорнийском технологическом институте.
Финансирование для исследования было обеспечено Национальным институтом здоровья.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!