• ليست خريدها
• مشخصات شما
• تغيير رمز
• ورود اعضا
• عضويت در سايت

فیزیک دانان با استفاده از فناوری فیبرهای نوری و قطعات الکترونیکی نسبتا" قدیمی، سریعترین دوربین عکاسی جهان را با سرعت 6 میلیون عکس در ثانیه ساختند.

پژوهشگران UCLA موفق شدند با استفاده از فناوری فیبر نوری، سریعترین روش عکسبرداری در جهان را بسازند.به گزارش نیچر این روش عکسبرداری که درشت نگاری پیوسته تقویت شده با کدگذاری زمانی نام دارد و به اختصار استیم (STEAM) خوانده می شود، می تواند در هر 163 نانوثانیه یک بار عکسبرداری کند.هرثانیه برابر یک میلیارد نانوثانیه است و این سرعت جدید تصویربرداری ،شش برابر سریعتر از بهترین دوربین های فیلم برداری دیجیتالی است که در بازار یافت می شود.

البته کیفیت تصویر دوربین جدید تنها 2500 پیکسل است که قابل قیاس با دوربین های دیجیتالی رایج نیست اما به گفته کیسوکا گودا فیزیک دان دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس و از سازندگان این دوربین سریع ، کیفیت تصاویر را می توان ارتقاء داد.

از چنین روشهای تصویر برداری فوق سریع می توان در بررسی فرآیند احتراق،برشهای لیزری و هر فرآیند دیگری که تغییرات فوق العاده سریع و غیرقابل پیش بینی دارد استفاده کرد،هرچند که گودا معتقد است این روش جدید به در هر دانشمندی خواهد خورد.

مشکلات تراشه ای

ابزارهای تصویر برداری دیجیتالی رایج از سی.سی.دی استفاده می کنند.سی سی دی از تراشه های نیمه رسانائی تشکیل شده که وقتی نور به آنها برخورد می کند الکترون از دست می دهند. در این پدیده که به اثر فتوالکتریک مشهور است ،هر سلول از سی سی دی مناسب با نور ورودی بار الکتریکی می گیرد و پس از اندازه گیری و تقویت الکترونیکی علائم بدست آمده در قالب تصویر دیجیتالی کدگذاری می شود.

اما این همه فرآیند، زمان را تلف می کند. دوربین های دیجیتالی معمولی می توانند در هر ثانیه حداکثر 30 بار عکس بگیرند. سریعترین فناوری تصویربرداری موجود نیز در هر ثانیه حداکثر یک میلیون عکس تهیه می کند.اما در سرعت های بیشتر از این ،نرسیده نور کافی به ابزار و اغتشاش های الکترونیکی (نویز) سبب می شود تصویری مبهم ،کم نور و به درد نخور بدست آید.

برای رفع این مشکل ، پژوهشگران UCLA از تبدیل تصویر 2 بعدی به پرتوهای مختلف نورس استفاده کردند.آنها نخست ،تپ های نور یک لیزر فروسرخ را پخش کردند تا طیفی از نور تشکیل دهند و سپس این طیف را به جسم هدف تاباندند. بدین سان بخش های مختلف جسم با طول موج های مختلفی از نور روشن می شوند.

پرتوهای بازتاب شده از طریق یک فیبر نوری به سوی حسگر تصویری هدایت می شوند. فیبرنوری مانند هر محیط شفاف دیگری ، پرتوهای با طول موج مختلف را با سرعتهای متفاوتی منتقل می کند.پرتوهایی با طول موج مختلف را با سرعت های متفاوتی منتقل می کند. پرتوهایی با طول موج بیشتر، سریعتر حرکت می کنند و پرتوهایی با طول موج کمتر، کندتر منتقل می کنند. بدین ترتیب نخست پرتوهایی با طول موج بلندتر به حسگر می رسند و پس از آن پرتوهایی با طول موج کمتر به ترتیب وارد حسگر می شوند. پرتوهای رسیده تقویت می شوند با ثبت زمان ورود طول موج های مختلف می توان تصویری را از آنچه با الگوی طیفی نور روشن شده بود بازسازی کرد.

یک بعد بهتر از دو بعد است

سیستم تصویر برداری جدید می تواند سی سی دی های فعلی را از عرصه خارج کند. زیرا فرآیند تحلیل الکترونیکی ساده تری دارد. پردازنده استیم به جای اینکه اطلاعات را از میلیون ها پیکسل دریافت کند، صرفا" به پردازش اطلاعات دریافتی از تنها حسگر تصویری اش می پردازد و به همین دلیل تصاویر را بسیار سریعتر از دوربین های عکسبرداری معمولی می خواند.

گودا و دیگر همکارانش از این دوربین برای تصویر برداری از ریزکره هایی استفاده کردند که درون لوله فوق العاده باریکی از آب شناور بودند. در این آزمایش که به میکروشار معروف است ، آنان توانستند حرکت این ریزکره ها را با سرعت 1/6 مگاهرتز (1/6 میلیون بار در هر ثانیه ) ثبت کنند. به عبارت دیگر دوربین آنها هر 163 نانوثانیه یک بار عکس گرفته است.

به گفته جان دادلی استاد فیزیک در دانشگاه فرانچ - کام ، اهمیت این روش جدید علاوه بر سرعت فوق العاده آن ، استفاده از تجهیزاتی است که در بازیار به سادگی یافت می شود. وی عقیده دارد که با بهبود دستگاه فعلی می توان از این روش در بررسی دو فرآیند صنعتی بسیار مهم احتراق و برش لیزری سود جست که هنوز به خوبی درک نشده اند.

اما برای دستیابی به این هدف، گودا و همکارانش باید در اولینن مرحله کیفیت تصاویر را بهبود بخشند. کیفیت فعلی این روش هزار بار کمتر از کیفیت تصویر دوربین اغلب گوشی های همراه است. در مرحله بعد این گروه قصد دارد به جای لیزر فروسرخ از طول موجهای کوتاه تر و نزدیک به نور مرئی استفاده کند تا تصاویر نزدیکتر به آنچه چشم انسان می بیند ، بدست آورند.

منبع : سایت زوم نیوز