آخرین مطالب
21
امروز
سریع ترین دوربین جهان قادر حرکت نور را به تصویر بکشد

سریع ترین دوربین جهان قادر است حرکت نور را به تصویر بکشد!

تصویربرداری در حالت اسلوموشن کاربردهای فراوانی در زمینه‌های علمی و سرگرمی دارد. به تازگی هم پژوهشگران دانشگاه لاند (Lund University) سوئد، سریع ترین دوربین جهان را با قابلیت ضبط تصاویر با سرعتی باورنکردنی، معرفی کرده‌اند.

فیلم‌برداری در حالت حرکت آهسته علاوه بر ایجاد تجربه‌ای متفاوت در فیلم‌های سینمایی اکشن، امکان بررسی پدیده‌هایی که در کسری از ثانیه اتفاق می‌افتند را برای دانشمندان فراهم می‌کند. جدیدترین دستاورد دانشگاه لاند سوئد نیز ساخت سریع ترین دوربین جهان است که با قابلیت ثبت ۵ هزار میلیارد فریم در یک ثانیه، می‌تواند حرکت ذرات نور را نمایش دهد! با چنین سرعتی، پدیده‌هایی که تنها در ۲۰۰ میلیاردم ثانیه اتفاق می‌افتند هم از چشم انسان دور نخواهند بود.

برای درک بهتر قابلیت‌های این اختراع بزرگ، محققان دانشگاه لاند از حرکت یک دسته فوتون (ذرات تشکیل‌دهنده نور) در مسافتی برابر با ضخامت یک ورق کاغذ فیلم‌برداری کرده‌اند؛ با در نظر گرفتن سرعت نور که کمی بیشتر از یک میلیارد کیلومتر در ساعت است، چنین دستاوردی بدون اغراق، شگفت‌انگیز است.

ثبت حرکت فوتون‌های نور توسط سریع ترین دوربین جهان

همان‌طور که انتظار می‌رود، فناوری ثبت این تعداد فریم در یک ثانیه تفاوتی اساسی با فناوری دوربین‌های معمولی دارد؛ برای عملی کردن ثبت ۵ تریلیون فریم در یک ثانیه با استفاده از تکنولوژی قدیمی، اولین چیزی که به آن نیاز داریم یک حلقه فیلم به طول یک مایل است تا فیلمی به مدت یک ثانیه را در خود نگه دارد! از طرف دیگر سریع ترین دوربین جهان برای ثبت پدیده‌هایی که در کمتر از یک پیکو ثانیه اتفاق می‌افتند، ساخته شده است؛ این مدت زمان تقریبا معادل یک تریلیونیوم زمانی‌ست که طول می‌کشد تا بگوییم: «هزار و یک.»

فناوری که این دوربین رکورددار از آن برای رسیدن به نرخ فریم فوق‌العاده‌اش استفاده می‌کند، بسیار جالب است؛ هریک از فریم‌های این دوربین از چهار تصویر مجزا که پشت سر هم ثبت می‌شوند، تشکیل شده است. این چهار تصویر با تاباندن لیزری مخصوص به سوژه‌ی تصویربرداری، به صورت منحصربه‌فردی کدگذاری می‌شوند تا در مراحل بعدی آنالیز فیلم، امکان جدا شدن از یکدیگر و کاهش سرعت تصاویر ثبت‌شده را داشته باشند.

سریع ترین دوربین جهان -فناوری ثبت تصاوری

پژوهشگران سازنده سریع ترین دوربین جهان ، الایس کریستنسون (Elias Kristensson) و آندریاس اِن (Andreas Ehn)، این فناوری ثبت تصاویر را FRAME نام‌گذاری کرده‌اند که کوتاه شده‌ی عبارت «الگوریتم تشخیص فرکانس برای نوردهی‌های متعدد» است؛ جزئیات FRAME در مقاله‌ای که در ژورنال Light: Science and Applications به چاپ رسیده، در دسترس علاقه‌مندان است. با افزایش بازدهی هر فریم فیلم، کریستنسون و اِن علاوه بر افزایش سرعت ثبت تصاویر، قابلیت ضبط توالی‌های طولانی‌تر و با جزییات بیشتر را فراهم کرده‌اند.

اما هدف اصلی این دو محقق از ساخت سریع ترین دوربین جهان چه بوده است؟ کریستنسون و اِن به صورت تخصصی بر روی مبحث احتراق سوخت‌ها کار می‌کنند. آن‌ها امیدوارند که اختراعشان با روشن‌تر کردن واکنش‌های شیمیایی پیچیده‌ای که در هنگام احتراق یک سوخت در سطح مولکولی اتفاق می‌افتد، بتوانند بازدهی موتورهای سوختِ گازی را افزایش دهند.

اما این دوربین شگفت‌انگیز که قابلیت به تصویر کشیدن حرکت ذرات نور را دارد، تنها برای آنالیز واکنش شیمیایی فرآیند احتراق ساخته نشده و قادر است فرصت‌های بی‌شماری را برای پیشرفت تکنولوژی در بسیاری از زمینه‌های مختلف فراهم کند. سازندگان سریع ترین دوربین جهان هم اکنون در حال همکاری با یک کمپانی آلمانی برای ساخت یک نمونه اولیه کاربردی از فناوری موردنظر هستند. کریستنسون و اِن ابراز امیدواری کردند که در چند سال آینده، محققان سراسر دنیا نیز قادر خواهند بود تا از این دوربین برای اهداف پژوهشی‌شان استفاده کنند.

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*