كاميرا T-Cup لتصوير لقطات سلو موشن بسرعة 10 ترليون صورة في الثانية
الضوء هو أسرع شيء في الكون ، لذا فإن محاولة الإمساك به أثناء التنقل هي بالضرورة شيء من التحدي ولقد حققنا بعض النجاح ، إلا أن جهازًا جديدًا صنعه علماء من في جامعة كالتك Caltech قام بإبتكار كاميرا تصوير سلو موشن بسرعة 10 ترليون صورة في الثانية الواحدة، مما يعني أنه يمكن التقاط الضوء أثناء انتقاله ولديهم خطط لجعله أسرع مائة مرة.
يُعد فهم كيفية تحرك الضوء أمرًا أساسيًا للعديد من الحقول لذلك ليس الفضول الخفي فقط
هو الذي يدفع جهود العالم Jinyang Liang وزملائه، مع ان ذلك لا يعد خطئاً في الاساس!
ولكن هناك تطبيقات محتملة في الفيزياء والهندسة والطب التي تعتمد بشكل كبير على سلوك الضوء
على مقاييس صغيرة جدًا وقصيرة جدًا بحيث تكون في حدود ما يمكن قياسه.
قد تكون سمعت عن الكاميرات التي بلغت سرعتها مليار و تريليون صورة لكل ثانية في الماضي ،
لكن من المحتمل أن تكون تلك “كاميرات متقطعة” تقوم ببعض الغش لتحقيق هذه الأرقام.
* التصوير بسرعة فيمتو ثانية
إذا كان من الممكن تكرار نبض الضوء تمامًا، فيمكنك إرسال واحد من كل ميلي ثانية لكنك تعوض
وقت التقاط الكاميرا بمقدار أصغر، مثل مجموعة من وحدات الـ فيمتو ثانية Femtoseconds
والتي هي مساوية لـ مليون مليار جزء من الثانية، نحن نتحدث عن تصوير الـ سلو موشن اليس كذلك؟
ستحصل على صورة نبضة ضوء واحدة عندما كان هنا ، والنبضة التالية عندما تكون أبعد قليلاً،
والتالية عندما تكون أبعد من ذلك وهكذا. النتيجة النهائية هي فيلم سلو موشن يمكن تمييزه إذا كنت
قد التقطت النبضة الأولى بسرعة عالية.
ربما تحتاج إلى رؤية ما يحدث عندما يمر من خلال عدسة محفورة بالليزر تم تصميمها بعناية
والتي سيتم تغييرها عن طريق النبضة الضوءية الأولى التي ستضربها.
في مثل هذه الحالات، تحتاج إلى التقاط هذه النبضات الأولى في الوقت الحقيقي مما يعني
تسجيل الصور ليس فقط بدقة الفيمتو ثانية ، ولكن فقط الفيمتو ثانية منفصلة، بسيط جداً.. صحيح؟
هذا ما تفعله كاميرا T-CUP، فهي تجمع بين الكاميرا المتقطعة والكاميرا الثابتة الثانية
وطريقة جمع البيانات المستخدمة في التصوير المقطعي.
“كنا نعرف أنه باستخدام كاميرا خط الفيمتو ثانية فقط ستكون جودة الصورة محدودة،
ولتحسين ذلك قمنا بإضافة كاميرا أخرى تحصل على صورة ثابتة.
إلى جانب الصورة التي اكتسبتها كاميرا خطية بالـ فيمتو ثانية، يمكننا استخدام ما يسمى تحويل الرادون
للحصول على صور عالية الجودة أثناء تسجيل عشرة تريليون إطار في الثانية، هذا ما أوضحه المؤلف
المشارك في الدراسة Lihong Wang.
على أي حال ، تسمح هذه الطريقة للصور بشكل جيد من الناحية الفنية الزمانية المكانية أن يتم التقاطها
على بعد 100 فيمتو ثانية فقط، هذا هو عشرة تريليون في الثانية، أو إذا أرادوا تشغيلها لفترة طويلة،
ولكن لا يوجد صفيف تخزين سريع بما يكفي لكتابة بيانات بسرعة عشرة تريليون في الثانية.
اقرأ ايضاً | كاميرا Chronos لتصوير لقطات سلو موشن بسرعة 21500 صورة في الثانية
الان ما انتظره الجميع، مشهد سلو موشن لـ 25 اطار فقط بسرعة 10 ترليون اطار / ثانية
أثناء التجربة التي نجحت الكاميرا في التقاطها.
تظهر هذه الأُطر الـ 25 نبضة ليزر طويلة من الفيمتو ثانية تمر عبر جهاز تقسيم شعاع،
لاحظ كيف أن الوقت الذي يستغرقه الضوء الذي يمر من خلال العدسة بحد ذاته غير بديهي
في هذا النطاق، عليك أن تأخذ هذه الأشياء بعين الاعتبار!
هذا المستوى من الدقة في الوقت الفعلي غير مسبوق لكن الفريق لم ينته بعد:
“نرى بالفعل إمكانيات لزيادة السرعة لتصل إلى 1 كوادريليون لقطة في الثانية!”
كان هذا ما ادلى به Jinyang Liang في البيان الصحفي.
إن التقاط سلوك الضوء على هذا النطاق ومع هذا المستوى من الإخلاص هو عبارة
عن بطولات تتعدى ما كنا قادرين عليه قبل بضع سنوات فقط، وقد نفتح مجالات جديدة بالكامل
أو خطوط بحثية في الفيزياء والعلوم الحركية.
هل ترى بأن هذه الكاميرا مفيدة لتصوير لقطات سلو موشن قابلة للمشاهدة؟
شاركنا برأيك في خانة التعليقات اسفل المقال، ولا تنسى ان تقوم بتقييم الموضوع
في الاسفل لمساعدتنا على تقديم المحتوى الافضل.
