研究人员开发的DRUM相机能以每秒480万帧的速度在单次曝光中捕捉动态事件。图片来源:加拿大国家科学研究所
要捕捉快速运动的清晰图像,比如落下的水滴或分子相互作用,需每秒可采集数百万张图像的超快相机,这种相机非常昂贵。在最新发表于《光学》杂志的一篇论文中,加拿大科学家开发出一种新型相机,能以更便宜的方式来实现超快成像,适用于实时监测药物输送、自动驾驶的高速激光雷达系统等多种应用。
加拿大国家科学研究所、康科迪亚大学和元宇宙平台公司联合研制的这种新型衍射门控实时超高速测绘(DRUM)相机,可捕获每秒480万帧的单次曝光动态事件。他们通过对飞秒激光脉冲与生物样品中的液体相互作用以及激光烧蚀的快速动态进行成像,展示了这种能力。
研究人员开发了一种新的时间选通方法,称为时变光学衍射。相机使用门来控制光线何时照射到传感器。在时间选通中,传感器读出图像之前,门会快速连续打开和关闭一定次数。这会捕捉一个场景的高速短片。
考虑到光的时空二象性,研究人员想出了如何利用光衍射来完成时间选通。快速改变衍射光栅上周期性面的倾斜角度,可生成沿不同方向传播的入射光的多个副本,提供一种扫描不同空间位置以在不同时间点排除帧的方法。然后可将这些帧组合在一起形成一部超快的电影。
研究人员使用数字微镜器件以非常规方式完成了这种类型的扫描衍射门。他们创建了一个序列深度为7帧的DRUM摄像机,并用它记录了激光与蒸馏水的相互作用。
新相机的成像速度和空间分辨率与商用高速相机相似,但它使用了现成的组件,成本不到当今超快相机的1/10,而超快相机的起价接近10万美元。
[来源:科技日报]
2024.07.12
2024.07.12
1878万贵州省水生态监测管理体系建设及综合能力提升项目(实验室能力建设)
2024.07.12
2024.07.12
2024.07.12
2024.07.12
版权与免责声明:
① 凡本网注明"来源:仪器信息网"的所有作品,版权均属于仪器信息网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:仪器信息网"。违者本网将追究相关法律责任。
② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。
③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为默认仪器信息网有权转载。
谢谢您的赞赏,您的鼓励是我前进的动力~
打赏失败了~
评论成功+4积分
评论成功,积分获取达到限制
投票成功~
投票失败了~