Mithilfe der kürzlich entwickelten Technologie, die als Streifenkamera bekannt ist, konnten MIT-Ingenieure die Ausbreitung von Licht in Superzeitlupe visualisieren.
Die Kamera ist insofern außerordentlich einzigartig, als sie nur dünne Streifen von Bildern aufnehmen kann, die zu einem zweidimensionalen Bild führen. Die Kameraöffnung ist unglaublich eng, sodass nur ein dünner Photonenstrahl in die Kamera eindringen kann. Die Photonen werden dann in konvertiertElektronen kurz bevor sie in einem Winkel senkrecht zum Schlitz gerichtet werden. Das sich schnell ändernde elektrische Feld lenkt Elektronen in unterschiedlichem Maße ab, wobei spät ankommende Elektronen stärker abgelenkt werden als die entsprechenden früh ankommenden. eine Billion Bilder pro Sekunde kann erreicht werden.
Basierend auf diesem Prinzip wird nur ein zweidimensionales Bild gerendert. Mithilfe rotierender Spiegel kann jedoch ein 3D-Bild für Fälle erstellt werden, in denen eine Bewegung wiederholbar ist.Die Kamera muss immer wieder Bilder mit einer Genauigkeit aufnehmen, die bis in die reicht. Pikosekunden 1x 10 - 12 s bei gleichzeitiger Neupositionierung der Streifenkamera, um ein 3D-Bild zu erstellen.
Über den Zeitraum von nur einer Nanosekunde geht das Licht über die Flasche und Hunderttausende von Datensätzen werden gesammelt. Ein Computeralgorithmus organisiert die Hunderte von Gigabyte gesammelt und zu einem einzigen Rahmen zusammengefügt. Die Kamera ist jedoch eine unglaublich ineffiziente Videokamera, da sie dreidimensionale Objekte nur in Fällen rendern kann, in denen das Experiment immer wieder präzise wiederholt werden kann.
Dennoch implementieren andere Ingenieure die Streifenkamera derzeit bereits in verschiedenen Konfigurationen, um andere beeindruckende Ergebnisse zu erzielen. Ein solches Team verwendet die Technik, um Menschen um Ecken zu sehen. Ein Laser sendet einen Lichtstrahl aus, der dann vom Streifen aufgezeichnet wirdKamera. Der Strahl reflektiert und breitet sich durch den Raum aus, bis er von der Kamera absorbiert oder gesammelt wird. Durch Analyse der spezifischen Zeit und des Rückkehrwinkels über die ausgesendeten Photonen kann bestimmt werden, was um eine Ecke verbleibt.
In der medizinischen Industrie könnte die Kamera auch als hochpräzises Gerät verwendet werden, das in seiner Funktion einem Ultraschallgerät ähnelt, bei dem Licht den Ton ersetzen könnte. Während die Kamera derzeit für wenn auch unglaubliche wissenschaftliche Experimente verwendet wird,Weltanwendungen des Geräts könnten in naher Zukunft sehr nützlich werden.
Geschrieben von Maverick Baker