世界上最快的相機(jī),可觀察飛秒激光移動(dòng)

美國加州理工學(xué)院和加拿大魁北克大學(xué)的科學(xué)家研發(fā)出了世界上最快的相機(jī)，它每秒鐘能夠拍攝創(chuàng)紀(jì)錄的10萬億幀畫面。

根據(jù)《光：科學(xué)與應(yīng)用》雜志上發(fā)表的一篇文章，這套成像系統(tǒng)使研究人員能夠一幀一幀地跟蹤激光脈沖光束的移動(dòng)，這令人感到不可思議。這些超短激光脈沖的持續(xù)時(shí)間以飛秒（1秒的千萬億分之一）為衡量單位。

報(bào)道稱，這一速度是此前紀(jì)錄保持者——一組瑞典科學(xué)家研發(fā)的每秒可拍攝5萬億幀畫面的相機(jī)——的兩倍。

這份最新研究報(bào)告的作者說，他們的相機(jī)有可能以前所未有的時(shí)間分辨率分析光與物質(zhì)的相互作用。這種能力可能給從生物醫(yī)學(xué)到材料科學(xué)的眾多領(lǐng)域帶來大量有價(jià)值的應(yīng)用。

報(bào)道稱，為了開發(fā)這套系統(tǒng)，研究團(tuán)隊(duì)以一種名為“壓縮超快攝影”的現(xiàn)有技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)。利用所謂的條紋相機(jī)，壓縮超快攝影系統(tǒng)每秒能夠拍攝1千億幀畫面。條紋相機(jī)是一種衡量光脈沖強(qiáng)度隨時(shí)間變化的工具。

但研究人員說，壓縮超快攝影系統(tǒng)自身不足以有效拍攝飛秒量級的激光脈沖。目前，用超短激光脈沖進(jìn)行測量時(shí)必須重復(fù)多次。

加州理工學(xué)院光學(xué)成像實(shí)驗(yàn)室主任、這項(xiàng)研究的作者之一汪立宏說：“我們知道，只用一臺飛秒條紋相機(jī)的話，成像質(zhì)量有限。”

汪立宏說：“為了改進(jìn)這一點(diǎn)，我們增加了一臺能捕捉靜態(tài)圖像的相機(jī)。加上飛秒條紋相機(jī)獲得的圖像，我們就能利用所謂的Radon變換來獲取高質(zhì)量圖像，每秒可記錄10萬億幀?！?/p>