كاميرا تصور عشرة تريليونات إطار في الثانية

جهاز "تي-كاب" يستطيع التقاط  عشرة تريليونات إطار بالثانية (آي أن آر إس، نيشتر)
جهاز "تي-كاب" يستطيع التقاط عشرة تريليونات إطار بالثانية (آي أن آر إس، نيشتر)

طوّر فريق من معهد كاليفورنيا للتقنية كاميرا تصور بسرعة عشرة تريليونات إطار في الثانية، مما يعني أنها قادرة على تصوير الضوء بالعرض البطيء أثناء حركته، ويخطط أعضاء الفريق لرفع سرعتها مئات المرات.

ومن المعروف أن الضوء أسرع شيء في الكون، ومحاولة التقاط حركته فيها تحد كبير، خاصة وأن فهم تلك الحركة أساسي لتطبيقات عدة في مجالات كالفيزياء والهندسة والطب التي تعتمد بكثافة على سلوك الضوء في نطاقات صغيرة وقصيرة جدا بحيث تكون في الحد الأدنى لما يمكن قياسه.

وحصلت بعض النجاحات في السابق بالتقاط حركة الضوء باستخدام طريقة "مخادعة" بعض الشيء تستخدم كاميرا خطية (Streak camera).

وتعتمد تلك الطريقة على تكرار نبض الضوء بحيث يتم إرسال نبض واحد كل مللي ثانية مع إزاحة وقت التقاط الكاميرا بجزء أصغر من المللي ثانية، مثل بضع فيمتوثوان، فيتم التقاط النبض عندما كان هنا، والتالي له عندما كان أبعد قليلا، والثالث عندما كان أبعد من ذلك، وهكذا.. ليتشكل في النهاية فيلم لا يمكن تمييزه عما لو تم التقاط ذلك النبض الأول بسرعة عالية.

وتلك الطريقة فعالة للغاية، لكنها تتطلب إنتاج نبض من الضوء كل مرة بنفس الطريقة تماما، كما قد يحتاج العلماء إلى رؤية ما يحدث عندما يمر الضوء خلال عدسة محفورة بالليزر ستتغير بمجرد أن يضربها النبض الأول.

ولأجل ذلك طوّر جينيانغ ليانغ وزملاؤه جهاز "تي-كاب" (T-CUP) يجمع بين استخدام كاميرا خطية مع أخرى ثابتة، وأسلوب جمع بيانات يستخدم في التصوير المقطعي.

وسمحت ذلك بالتقاط صور (إطارات) يفصل بينها مئة فيمتوثانية فقط، مما يعني عشرة تريليونات إطار بالثانية، أو هكذا ستكون لو أرادوا تشغيلها تلك المدة الزمنية، لكن لا توجد مصفوفة تخزين سريعة بما يكفي لكتابة عشرة تريليونات قيمة في الثانية للقيام بهذا الأمر، وكان بمقدورهم تشغيلها لعدد محدود من الإطارات المتوالية (25 إطارا) أثناء التجربة.

ويظهر في تلك الإطارات الـ 25 نبضة ليزر طولها فيمتوثانية تمر عبر عدسة لتقسيم الشعاع في الوقت الحقيقي، وهو مستوى من الدقة يعتبر إنجازا غير مسبوق.

لكن أعضاء الفريق لا ينوون التوقف عند هذا الحد، ويخططون لرفع سرعة الكاميرا إلى كوادريليون إطار بالثانية (1015) وفقا لما ذكر ليانغ في بيان صحفي، مشيرا إلى أن هذا قد يفتح مجالات جديدة كليا بالفيزياء وغيرها من العلوم.

المصدر : مواقع إلكترونية

حول هذه القصة

حصلت شركة “غيفين إيميجينغ” على التصريحات الطبية اللازمة من 81 دولة حول العالم بما فيها هيئة الغذاء والدواء الأميركية للبدء في تسويق كاميرا طبية جديدة بحجم حبة الدواء يبتلعها المريض وتقدم صورا داخلية دقيقة، متيحة الاكتشاف المبكر لسرطان القولون والمستقيم.

كشفت شركة سوني مؤخرا عن كاميرتها الرقمية الجديدة ألفا 6000 التي تضم -حسب قولها- أسرع تركيز آلي في العالم. وإلى جانب تركيزها الآلي فإن الكاميرا تلتقط الصور بجودة 24.3 ميغابكسلا، وتضم تقنية الاتصال اللاسلكي والاتصال القريب المدى.

لا تحتاج تقنية جديدة تدعى “أورا” إلى الكاميرات أو أجهزة استشعار الحركة لرصد المتطفلين على المنزل، وذلك لأنها “ترى” من وراء الجدران عبر قياس الاضطرابات في موجات الراديو.

المزيد من تكنولوجيا
الأكثر قراءة