Новый рекорд сверхбыстрой съемки — 70 триллионов кадров в секунду

Лучшие телефонные камеры могут записывать движение со скоростью менее 1000 кадров в секунду. Коммерческие установки обычно снимают со скоростью нескольких тысяч кадров.

Но все это абсолютно бледнеет по сравнению с новым рекордом для самой быстрой камеры в мире, которая может похвастаться ошеломляющей скоростью 70 триллионов кадров в секунду. Это достаточно быстро, чтобы захватить световые волны в движении.

Разработанная в Caltech технология называется сжатой сверхбыстрой спектральной фотографией (CUSP).

Как и следовало ожидать от невероятной частоты кадров, она не работает как обычная камера. Технология использует чрезвычайно короткие импульсы лазерного света, каждый из которых длится всего одну фемтосекунду, то есть одну квадриллионную часть секунды.

Система оптики разделяет эти импульсы на еще более короткие вспышки. Каждый из этих импульсов затем попадает в специальный датчик в камере, создавая изображение. И это происходит 70 триллионов раз в секунду.

Система CUSP основана на более ранней технологии, разработанной ведущим автором исследования Lihong Wang.

Оригинальная версия, известная как сжатая сверхскоростная фотография (CUP), в 2014 году достигла максимальной скорости 100 миллиардов кадров в секунду. К 2018 году команде инженеров удалось снимать со скоростью 10 триллионов кадров в секунду, используя усовершенствованную версию технологии под названием Т-CUP.

Технология CUSP работает в семь раз быстрее и может быть использована для исследования сверхбыстрого мира фундаментальной физики и создания более компактной и чувствительной электроники.

«Мы предполагаем применение в широком спектре чрезвычайно быстрых явлений, таких как сверхкороткое распространение света, распространение волн, ядерный синтез, перенос фотонов в облаках и биологических тканях и флуоресцентный распад биомолекул, среди прочего», — говорят исследователи.

Новое исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.