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cyqdesign

2018-10-16 09:07

世界最快相机以每秒10万亿帧的速度捕捉光线

光是宇宙中最快的东西，所以想要在移动中捕捉到它是一项挑战。我们已经取得了一些成功，但是加州理工学院的科学家们建造的一个新设备每秒可以捕获令人难以置信的10万亿帧，这意味着它可以在光传播的过程中捕捉到光——而且他们计划使它的速度提高一百倍。

了解光如何运动对很多领域来说都是至关重要的，所以这并不是单纯的好奇心驱使着梁锦阳和他的同事们的努力——也不是说这有什么不对。但是，在物理、工程和医学上有一些潜在的应用，它们在很大程度上依赖于光在如此小、如此短的尺度下的行为，以至于它们处于可以测量的极限。

[attachment=87205]

你可能听说过十亿和万亿fps的相机，但那些可能是“条纹相机”，做了一些作弊来达到这些数字。

如果一束光可以被完美地复制，那么你就可以每毫秒发射一束光，但是相机的捕捉时间会被更小的部分抵消，比如几飞秒(10亿倍短)。当它在这里的时候，你会捕捉到一个脉冲，下一个脉冲是在更远的地方，下一个脉冲是在更远的地方，以此类推。最终的结果是，这部电影在很多方面都无法与你以高速捕捉到的第一个脉冲区分开来。

[attachment=87206]

这是非常有效的——但你不能总是指望能以同样的方式产生百万倍的光脉冲。也许你需要看看当它通过一个精心设计的激光蚀刻透镜时发生了什么，这个透镜会被第一个脉冲所改变。在这种情况下，你需要实时捕捉第一个脉冲——这意味着不仅要以飞秒的精度记录图像，而且要相隔飞秒。

这就是T-CUP方法的作用。它结合了一个条纹相机与第二个静态相机和一个数据采集方法用于断层摄影。

“我们知道，如果只使用飞秒条纹相机，图像质量就会受到限制。”为了改进这一点，我们添加了另一个摄像头来获取静态图像。结合飞秒条纹相机获得的图像，我们可以使用所谓的氡变换来获得高质量的图像，同时记录每秒10万亿帧。事情就这么解决了！

[attachment=87207]

无论如何，这种方法允许图像——技术上的时空数据——以100飞秒的间隔被捕获。这是每秒10万亿，或者如果他们想运行这么长时间的话，但是没有足够快的存储阵列可以每秒写10万亿的数据。所以他们现在只能让它连续运行几帧——在你看到的这个可视化的实验中有25帧。

这25帧显示了飞秒长的激光脉冲通过分光镜——注意在这个尺度下，光通过透镜本身所需要的时间是非常重要的。你必须考虑到这些事情！

[attachment=87208]

这种实时的精确程度是前所未有的，但是团队还没有完成。

“我们已经看到了将速度提高到10^15帧每秒的可能性!”梁在新闻稿中热情地说道。在这样的尺度上捕捉光的行为，以这种程度的保真度，这比我们几年前所能做到的要高得多，而且可能会开创物理学和其他领域的全新研究领域。

这项研究发表在自然集团的《Light》杂志上。

离子1234	2018-10-16 09:20
每秒10万亿帧

谭健	2018-10-16 09:21
每秒10万亿帧

maiwudi	2018-10-16 09:24
速度超快

wangjin001x	2018-10-16 09:28
世界最快相机以每秒10万亿帧的速度捕捉光线

liu.wade	2018-10-16 09:31
每秒10万亿帧

wyj	2018-10-16 09:48
世界最快相机以每秒10万亿帧的速度捕捉光线

wtyssg	2018-10-16 10:35
世界最快相机以每秒10万亿帧的速度捕捉光线

virtuexu	2018-10-16 10:41
文章翻译水平有待提高，好难懂，不符合国人阅读习惯

yuchen1019	2018-10-16 10:47
世界最快相机

wmh1985	2018-10-16 11:18
应该还处于实验室吧！

月衍素	2018-10-16 11:30
不错的分享

傅里叶的光	2018-10-16 12:31
哇，世界最快相机！

文刂大田	2018-10-16 13:19
很強悍

climberhua	2018-10-16 13:21
新设备每秒可以捕获令人难以置信的10万亿帧

lifei0715	2018-10-16 15:34
牛B的机器啊

williw	2018-10-16 16:25
这个gif有点东西

jiangrui315	2018-10-16 18:53
捕捉光嘛。。。酷啊有点

微笑的约定000	2018-10-16 22:37
不错的分享！！

dushunli	2018-10-17 00:04
捕捉光线！

mang2004	2018-10-17 00:08
virtuexu:文章翻译水平有待提高，好难懂，不符合国人阅读习惯 (2018-10-16 10:41) PD,s,A EL/~ca/ 有同感。 p~LTu<S 不如原文清晰。

mang2004	2018-10-17 00:12
上传文章给大家过瘾。 =17d7#- [attachment=87249]

tassy	2018-10-17 00:24
每秒10万亿帧世界最快

bairuizheng	2018-10-17 01:30
mang2004:上传文章给大家过瘾。 6x*$/1'M3; [图片] (2018-10-17 00:12) a62'\wF>D d~QZcR 光到底是什么？这么看就象超高音速的液态粘弹颗粒，碰到相对有孔物体，该钻过的钻过，碰到该反弹的直接反弹，散的又能粘在一起。越看越神奇，光到底是什么！

刘明欢聪慧	2018-10-17 06:20
十万亿帧频，时间分辨率是不是达到亚皮秒，期待光学相机可以达到飞秒以及阿秒脉冲的分辨率，帮助人们更加清晰的认识这个世界~~

likaihit	2018-10-17 06:57
这速度真快啊

redplum	2018-10-17 07:00
真是太厉害了

shuotian99	2018-10-17 08:07
10万亿帧，这个太厉害了、

小德	2018-10-17 08:09
10万亿帧

thorn12345	2018-10-17 08:15
世界最快相机

climberhua	2018-10-17 08:39
结合了一个条纹相机与第二个静态相机和一个数据采集方法用于断层摄影

yuzhenzhen	2018-10-17 08:40
每秒10万亿帧的速度捕捉光线，真快！

眼浊	2018-10-17 08:42
迁移一个电子算一帧？

wangjin001x	2018-10-17 08:45
最快相机以每秒10万亿帧的速度捕捉光线

yaofagui	2018-10-17 08:47
还是不太明白， Ib}~Q@?2 我们拍一个物体运动，是利用光成像，这要拍光子运动，得利用什么媒介

jsdyf	2018-10-17 08:52
光子集合，可以形象的了解光的波粒二象性

sylviaking	2018-10-17 09:01
我可以说我好像没看懂么

james951	2018-10-17 09:02
每秒10万亿帧

mini206	2018-10-17 09:04
世界最快相机以每秒10万亿帧的速度捕捉光线

yinlu890622	2018-10-17 09:13
每秒10万亿帧

opticsjiang	2018-10-17 09:14
10万亿帧什么概念

maiwudi	2018-10-17 09:27
了解一下，谢谢分享

virtuexu	2018-10-17 09:29
实时成像确实更NB

liu.wade	2018-10-17 09:35
速度超快

yuchen1019	2018-10-17 09:35
每秒写10万亿的数据

wmh1985	2018-10-17 09:38
还属于实验室范畴！

北极星的天空	2018-10-17 09:41
每秒10万亿帧,能记录光传播的过程，太厉害了！

fengyingk	2018-10-17 10:42
高速相机的 *S>,5R0k

stoutman	2018-10-17 10:43
这个厉害！！！

cyqdesign	2018-10-17 12:58
mang2004:上传文章给大家过瘾。 xR,;^R\|C [图片] (2018-10-17 00:12) !jDqRXi( 'k9hzk(* 感谢上传！

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