科学者が毎秒 5 兆フレームをキャプチャできる世界最速のカメラを開発

私たちは皆、ワイングラスを粉々に砕く銃弾のショットを1秒あたり10万フレーム撮影するタイプの高速カメラを見たことがあるでしょう。そうですね、これらはスウェーデンのルンド大学の科学者が開発した新しいカメラと比較すると油絵のようなものです。このカメラは分子プロセスを捉えるのに十分な速さである、毎秒 5 兆フレームという驚異的な速度で撮影することができます。

「爆発、プラズマフラッシュ、乱流燃焼、動物の脳活動、化学反応など、非常に短いプロセスを撮影できるようになりました」とカメラの共同発明者で燃焼物理学の研究者エリアス・クリステンソン氏は大学のサイトで述べた。

下のビデオでわかるように、研究者らは、FRAME (多重露光用周波数認識アルゴリズム) カメラが、紙の厚さに相当する距離を移動する光の光子をリアルタイムでどのように捕捉できるかを実証しました。 。

ルンドの科学者が使用する装置は、標準的な高速カメラ技術とは異なります。 FRAME カメラは、シーケンスで画像を 1 つずつキャプチャするのではなく、アルゴリズムを利用して、多数のコード化された画像を 1 枚の画像にキャプチャし、その後それらをシーケンスに配置します。

たとえば、化学反応を撮影する場合、レーザー フラッシュを使用して光を当てます。フラッシュ内の各光パルスには、異なるコードが割り当てられます。被写体がフラッシュを反射し、1 枚の写真に合成されます。その後、科学者は暗号化キーを使用して、コード化された各パルスから画像を分離することができます。

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つまり、分子レベルのプロセスの写真を撮るには暗室以上のものが必要になります。詳細については、研究者らは完全な出版に先立って、科学雑誌「Light: Science & Applications」でこの技術に関する論文をプレビューしました。

科学者らは、他の用途の中でも特に、分子レベルで起こる燃焼を捉えるためにこの技術を使用することを計画している。その考えは、燃料と酸素の反応を捉えることができれば、エンジンやボイラーの燃料効率を高める方法を考案するのに役立つということです。

「長期的には、この技術は産業界やその他の企業でも利用できるでしょう」とクリステンソン氏は語った。

それらの「他者」は分子レベルのパパラッチである可能性は低いです。

画像: Kennet Ruona、ルンド大学