მეცნიერებმა შექმნეს კამერა, რომელიც გამჭვირვალე ობიექტებსა და ფენომენებს წამში ტრილიონ კადრს უღებს

მეცნიერები კამერების შესაძლებლობათა საზღვრების ზრდას განაგრძობენ.

ახალ ფაზურ-მგრძნობიარე ულტრასწრაფ ფოტოგრაფიული მოწყობილობას (pCUP),  წამში ტრილიონი კადრის გადაღება შეუძლია.

ეს სულაც არ გახლავთ რეკორდი, რადგან ამავე მეცნიერებმა 2018 წელსაც შექმნეს კამერა, რომელიც წამში 10 ტრილიონ კადრს იღებს. ახალ კამერას კიდევ ერთი ხრიკი აქვს — შეუძლია გადაიღოს შეუიარაღებელი თვალით უხილავი გამჭვირვალე ობიექტები და სხვა ფენომენები, მაგალითად, შოკური ტალღები.

ამ ტექნოლოგიით შვებულებაში ფოტოებს ან „ინსტაგრამისთვის“ სელფებს ვერ გადაიღებთ, მაგრამ მარ მრავალმხრივი სამეცნიერო გამოყენება ექნება ფიზიკაში, ბიოლოგიასა და ქიმიაში.

კამერა იყენებს 2018 წლის მოდელში გამოყენებულ ინოვაციურ ტექნოლოგიას, რომელშიც მთელი ამ კადრების საწარმოებლად, სინათლის ინტენსიურობის გაზომვა კომბინირებულია სტატიკურ სურათთან და მოწინავე მათემატიკასთან.

ფაზურ-კონტრასტული მიკროსკოპი – ძველი ფოტოგრაფიული ტექნოლოგია, რომელშიც სხვადასხვა სიმკვრივეში გავლისას სინათლის ტალღების შედარებით პოზიციებში ცვლილებები გარდაიქმნება სიკაშკაშის ცვლილებები. შედეგად, გამჭვირვალე ობიექტები, მაგალითად, წყლისგან შემდგარი უჯრედები, ხილვადი ხდება.

კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ელექტროინჟინრის, ლიჰონგ ვანგის განცხადებით, ფაზურ-კონტრასტული მიკროსკოპი მათ ისე გარდაქმნეს, რომ უზრუნველყოს ძალიან სწრაფი ფოტოგადაღება, რაც გამჭვირვალე მასალებში ულტრასწრაფი ფენომენების გადაღების საშუალებას იძლევა.

ფაზურ კონტრასტული მიკროსკოპი 1930-იან წლებში ჰოლანდიელმა ფიზიკოსმა ფრიც ცერნიკემ გამოიგონა და ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ სხვადასხვა მასალაში გავლისას სინათლე სიჩქარეს იცვლის. სიჩქარის ეს ცვლილება მინის მსგავს მასალებს ამ მეთოდით გაცილებით ადვილად შესამჩნევს ხდის.

რაც შეეხება ამ ტექნოლოგიის უახლს ნაწილს, კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ჯგუფი მას დანაკარგის არმქონე დაშიფრულ კომპრესირებულ ულტრასწრაფ ტექნოლოგიას (LLE-CUP) უწოდებს. ეს კი უკვე ნიშნავს ე. წ. სტრიკ კამერების ახალ თაობას — მოწყობილობებს, რომლებიც მთელ მოვლენას ერთ კადრში იღებენ მეთოდით, რომელიც სინათლის ტალღების რეგულირების ჩაწერის საშუალებას იძლევა.

ვანგის წინა კვლევის შედეგად, მოწყობილობას დაემატა ახალი კომპონენტი — მუხტების გადამცემი მოწყობილობა, რომელიც დროს მნიშვნელოვნად ამცირებს. ამჯერად, ვანგმა ამ განახლებულ მოწყობას დაუმატა მიკროსკოპი, რომელიც ახშობს გაუფანტავ შუქს, რათა დააფიქსიროს ცვლილებები, რომლებსაც ადამიანის თვალი ვერ ხედავს.

სამეცნიერო კამერები დროთა განმავლობაში სულ უფრო იხვეწება და გვეხმარება ახალ აღმოჩენებში. ახალი კამერით მკვლევრებმა წარმატებით გადაიღეს წყალში გამავალი შოკური ტალღა და ლაზერის პულსი კრისტალურ მასალაში. მკვლევართა თქმით, მომავალში მათი კამერის გამოყენება შესაძლებელია უფრო მეტი მიზნისთვის, რადგან შეიძლება მისი კომბინირება უკვე არსებულ რამდენიმე სხვა ოპტიკურ სისტემასთან.

მაგალითად, მისი გამოყენებით მეცნიერებმა შეიძლება გადაიღონ, როგორ ფართოვდება ალი შიგა წვის ძრავაში, მიკროსკოპული მასშტაბით ჩაიწერონ ნეირონებში გამავალი სიგნალები და ა. შ.

კვლევა ჟურნალ Science Advances-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია caltech.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.

1tv

კომენტარები