Вчені вдосконалили найшвидшу камеру в світі для того, щоб знімати прозорі об'єкти і невидимі процеси типу ударних хвиль або лазерних імпульсів.
Трохи більше року тому професор Каліфорнійського технологічного інституту Ліхун Ван розробив найшвидшу в світі камеру - пристрій, здатний робити 10 трильйонів знімків в секунду. Воно настільки швидке, що може навіть показати рух світла в сповільненій зйомці. Але цей пристрій не годилося для зйомки прозорих об'єктів або процесів, що відбуваються в прозорих середовищах.
Тепер же Ліхун Ван і його колеги представили нову розробку, яка поєднуватиме в собі надшвидку камеру, здатну виробляти один трильйон знімків в секунду, і фазово-контрастний мікроскоп. Пристрій дозволяє отримувати надшвидкі зображення прозорих об'єктів і навіть таких невидимих явищ, як ударні хвилі або лазерні імпульси.
Метод фазово-контрастної мікроскопії був розроблений майже 100 років тому голландським фізиком Фріцем Цернике, щоб забезпечити візуалізацію прозорих об'єктів, таких як клітини, які здебільшого складаються з води. Метод заснований на тому, що світлові хвилі сповільнюються або прискорюються, проходячи через різні матеріали. Наприклад, якщо промінь світла проходить через шматок скла, він сповільнюється при вході в скло і потім знову прискорюється при виході з нього. Ці зміни в швидкості відображаються в часі проходження хвиль. За допомогою деяких оптичних прийомів можна відрізнити світло, що пройшло через скло, від світла, який не проходив через нього, і скло стає видимим для приладів.
Надзвичайно швидка візуалізація досягається за рахунок розробленої Ваном стислій технології надшвидкого кодування без втрат LLE-CUP. На відміну від більшості інших технологій надшвидкого відеозображення, які послідовно виконують серію зображень, система LLE-CUP робить один знімок, фіксуючи все рух від початку до кінця.
Нову технологію Ван назвав фазочувствительного стислій надшвидкої фотографією. Щоб показати можливості пристрою, вчені зняли поширення ударної хвилі в водному середовищі та лазерного імпульсу в кристалічному матеріалі.
За словами дослідника, технологія поки перебуває на ранній стадії розробки, але з часом зможе знайти застосування в багатьох областях фізики, хімії та біології. При певному доопрацюванні можна буде зняти на відео навіть як проходить сигнал через нейрони. Побачити взаємодія в мережі нейронів дозволять невеликі розширення нервових волокон, що виникають при проходженні сигналів.
