Исследователи создали новую сверхбыструю камеру, которая способна снимать прозрачные объекты и даже такие мимолетные явления, как ударные волны или сигналы, проходящие через нейроны.
В 2018 году ученые из Калифорнийского технологического института разработали самую быструю на сегодня камеру, которая делает до 10 трлн снимков за секунду, позволяя запечатлеть даже замедленное движение света. Однако иногда одной только скорость недостаточно. Поэтому команда представила другой вариант устройства, которое работает медленнее, но имеет больше сфер применения.
Новая система визуализации основана на технологии фазочувствительной сжатой сверхбыстрой фотографии. Она сочетает в себе систему высокоскоростной фотосъемки и технологию фазово-контрастной микроскопии, которая улучшает визуализацию. Поскольку световые волны меняет свою скорость при прохождении через прозрачные материалы, то с помощью оптических приемов ученые могут измерить эти временные различия, что позволяет проще их увидеть.
Система также включает в себя, так называемую технологию сжатого сверхбыстрого кодирования без потерь. Она делает одночные снимки, а не серию, фиксируя все движения, которые происходит за время, необходимое для завершения кадра, что позволяет захватывать даже мимолетные явления.
В ходе своего исследования команда продемонстрировали возможности новой камеры, запечатлев распространение ударной волны в воде и лазерного импульса, проходящего через кусок кристаллического материала.
Ударная волна, созданная лазерным импульсом в замедленном темпе, снятая с помощью новой камеры.
Разработчики утверждают, что в перспективе с помощью такой системы можно будет увидеть небольшие расширения нервных волокон при прохождении по ним сигналов, что позволит увидеть взаимодействие целой сети нейронов в режиме реального времени.
текст: Илья Бауэр, фото: California Institute of Technology
