اختراع دوربینی خارق‌العاده با سرعتی حیرت‌انگیز ۱۵۶ هزار میلیارد فریم در ثانیه

فناوری نوین در خدمت علم

این دوربین شگفت‌انگیز از تکنیکی نوری نوآورانه با استفاده از لیزر فوق‌سریع بهره می‌برد. این فناوری به دانشمندان امکان می‌دهد تا پدیده‌هایی را که در کسری از ثانیه رخ می‌دهند، با جزئیات خیره‌کننده ثبت کنند.

کاربردهای شگفت‌انگیز:

کاربردهای این دوربین فراتر از تصور است و می‌تواند تحولات چشمگیری در زمینه‌های مختلف تحقیق و توسعه ایجاد کند. از جمله این کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ایجاد فناوری‌های حافظه رایانه‌ای جدید: این دوربین می‌تواند به دانشمندان در توسعه حافظه‌های مغناطیسی فوق‌سریع کمک کند که سرعت ذخیره‌سازی و بازیابی اطلاعات را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.
• تجهیزات پزشکی و درمان‌های پزشکی اولتراسوند: با استفاده از این دوربین می‌توان عملکرد امواج اولتراسوند را در بدن انسان با دقت بیشتری بررسی کرد و به توسعه تجهیزات پزشکی و درمان‌های جدید و مؤثرتر برای بیماری‌های مختلف کمک کرد.

نگاهی به چالش‌ها و پیشرفت‌ها:

چالش اصلی در عکاسی از پدیده‌های فوق‌سریع، سرعت محدود حسگرهای دوربین بود. تا پیش از این، سریع‌ترین حسگرهای دوربین فقط می‌توانستند با سرعت چند صد میلیون فریم در ثانیه فیلم بگیرند، در حالی که بسیاری از رویدادها در طبیعت با سرعتی به مراتب بیشتر رخ می‌دهند.

در سال ۲۰۲۰، رویکردی به نام “عکاسی فوق سریع فشرده” به سرعت معادل ۷۰ هزار میلیارد فریم در ثانیه دست یافت. و اکنون محققان با آزمایش‌های خود رکورد این سرعت را با رویکردی جدید به نام “فمتو عکسبرداری بلادرنگ با دیافراگم کدگذاری شده” (SCARF) به سرعتی بیش از دو برابر قبل ارتقا داده‌اند.

نحوه عملکرد دوربین:

در این روش، از لیزری خاص استفاده می‌شود که طول موج‌های نور را به گونه‌ای کشیده می‌کند که نور با رنگ‌های مختلف در زمان‌های مختلف وارد عمل می‌شود. سپس نور از یک توری عبور می‌کند که طول موج‌ها را به سمت بالا تقسیم می‌کند و آن‌ها را به جهات مختلف می‌فرستد.

سپس نور از یک الگوی شبیه به کد QR عبور می‌کند و هر طول موج اطلاعاتی را از نقاط زمانی مختلف دریافت می‌کند. در نهایت، نرم‌افزاری خاص از این اطلاعات برای بازسازی یک فیلم کوتاه با سرعت ۱۵۶ هزار میلیارد فریم در ثانیه استفاده می‌کند.

کاربردهای اولیه:

با وجود اینکه این دوربین در حال حاضر فقط می‌تواند فیلم‌هایی با طول ۱۳۲ فریم را ثبت کند، اما محققان توانسته‌اند از آن برای ضبط پدیده‌های جالبی مانند جذب فوتون‌ها توسط یک نیمه هادی و مغناطیسی شدن یک فیلم آلیاژ استفاده کنند.

آینده‌ای روشن:

اختراع این دوربین گامی بزرگ در جهت درک بهتر دنیای پیرامون ما است و می‌تواند به پیشرفت‌های چشمگیری در زمینه‌های مختلف علم و فناوری منجر شود.

نکات مهم:

• این دوربین سریع‌ترین دوربین جهان با سرعت ۱۵۶ هزار میلیارد فریم در ثانیه است.
• از این دوربین می‌توان برای مطالعه پدیده‌های فوق‌سریع در زمینه‌های مختلف مانند فیزیک، شیمی و زیست‌شناسی استفاده کرد.
• این دوربین کاربردهای بالقوه‌ای در زمینه‌های مختلف مانند توسعه حافظه‌های رایانه‌ای جدید، تجهیزات پزشکی و درمان‌های پزشکی اولتراسوند دارد.