سریع‌ترین دوربین جهان که ۱۰ تریلیون فریم در ثانیه ثبت می‌کند

وب‌سایت فارنت - ابراهیم چهاردولی: امروزه دوربین‌ گوشی‌های ما قابلیت ثبت ۱۲۰ یا ۲۴۰ فریم بر ثانیه را دارند. برخی تجهیزات پیشرفته‌تر تا هزاران فریم بر ثانیه را ثبت خواهند کرد. اما محققین Caltech و INRS موفق شده‌اند سریع‌ترین دوربین جهان را تولید کنند. این دوربین قادر است ۱۰ تریلیون فریم بر ثانیه را ثبت کند. این میزان سرعت امکان ثبت برخورد بین نور و ماده را دارد.

سال پیش، یک تیم سوئی توانست سریع‌ترین دوربین جهان را خلق کند و این دوربین 5 تریلیون فریم بر ثانیه ثبت می‌کرد. رکورد قبلی هم 4.4 تریلیون فریم بر ثانیه بود. عموما وقتی یک رکورد ثبت می‌شود، دوربین بعدی تلاش می‌کند که رکورد را دوبرابر کند. همچنین رزولوشن تصاویر در دوربین تازه بالاتره رفته و می‌توان ذرات را در اندازه نانو مشاهده کرد.

برای به کار انداختن سریع‌ترین دوربین جهان، تیم محققین از تکنیک ثبت تصاویر فشرده (CUP) استفاده کردند. در این تکنیک امکان ثبت 100 میلیارد فریم بر ثانیه وجود دارد. 100 میلیارد عدد بالایی است اما توانایی ثبت ذرات را ندارد. برای ثبت ذرات باید به مقیاس فمتوثانیه دست یافت. فمتوثانیه، یک کوادریلیون ثانیه «یک بیلیارد ثانیه» است.

خب ادامه کار محققین چه بود؟ محققین برای ادامه کار از دو دوربین استفاده کردند. یکی که در مقیاس فمتوثانیه قادر به ثبت تصویر است و دوربین دیگری یک دوربین ایستا بود. تصاویر وارد یک سیستم انتقال داده شدند که Radon نام دارد. محققین مجموعه این سیستم را T-CUP نام‌گذاری کردند. لیهونگ وانگ از اعضای اصلی این تحقیق می‌گوید:

«ما می‌دانستیم که اگر از یک دوربین با مقیاس فمتوثانیه بهره بگیریم، کیفیت تصویر محدود خواهد بود. پس برای بهتر کردن کیفیت، تصمیم گرفتیم که دوربین دیگری را اضافه کنیم که تصویری ثابت ثبت کند. تصویر این دوربین با تصاویر فمتوثانیه‌ای دوربین دوم ترکیب خواهد شد. حاصل کار یک ده‌ها تریلیون تصویر با کیفیت است.»

برای اولین تست، سریع‌ترین دوربین جهان موفق شد که پالس نور لیزر را ثبت کند. ۲۵ تصویر ثبت شد که هر کدام ۴۰۰ فمتوثانیه با هم اختلاف داشتند. با این تصاویر، تیم تحقیقاتی می‌توانست تغییرات در شکل پالس نوری را مشاهده کند. میزان و همچنین زاویه برخورد با سطح همگی مشخص بود.

سریع‌ترین دوربین جهان به ما امکان نگاه به دنیای سریع فیزیک را خواهد داد. می‌توانیم اشکال و ذرات را با دقت بیشتری مطالعه کنیم. همچنین تیم تحقیقاتی اعلام کرده که قصد دارد قدرت این دوربین را به بیش از ۱۰ تریلیون فریم بر ثانیه برساند.