Máy ảnh UV nhanh nhất thế giới

Máy ảnh UV nhanh nhất thế giới
04.01.2021 595
Các nhà nghiên cứu chế tạo thành công camera có khả năng ghi lại chuyển động thời gian thực của các hạt photon trong dải cực tím (UV).


Hệ thống UV-CUP có thể cảm nhận bước sóng ánh sáng ngắn của tia cực tím. Ảnh: INRS.

Theo công bố trên tạp chí Laser & Photonics Reviews số thứ 10, camera mới sử dụng công nghệ chụp ảnh nén siêu nhanh (CUP), cho phép nén toàn bộ thông tin về không gian và thời gian dưới dạng một hình ảnh duy nhất, sau đó sử dụng thuật toán tái tạo để chuyển đổi dữ liệu thành video.

Với khả năng ghi lại chuyển động thời gian thực của các hạt photon trong dải cực tím chỉ bằng một thao tác bấm nút, thiết bị - do các chuyên gia quốc tế dẫn đầu bởi Giáo sư Jinyang Liang từ Viện Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Canada (INRS) phát triển - hiện là máy ảnh UV nhanh nhất trên thế giới.

"Nhiều hiện tượng xảy ra trong thời gian rất ngắn cũng diễn ra trên quy mô không gian rất nhỏ. Để nhìn thấy chúng, bạn cần thiết bị cảm nhận được bước sóng ánh sáng ngắn. Công nghệ CUP trước đây bị giới hạn trong phạm vi bước sóng nhìn thấy và gần hồng ngoại. Việc phát triển thành thông thiết bị có khả năng cảm nhận bước sóng của tia UV là một bước tiến lớn", Jinyang cho biết.



UV-CUP ghi lại chuyển động của một hạt photon trong dải cực tím. Ảnh: INRS.

Để thực hiện điều này, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một hệ thống UV-CUP nhỏ gọn chứa một photocathode (âm cực quang) có khả năng phát hiện và mã hóa đồng thời "ánh sáng vô hình".

"Giống như một máy ảnh tiêu chuẩn, công nghệ của chúng tôi là thụ động. Nó không tạo ra ánh sáng mà chỉ nhận ánh sáng. Do đó, photocathode phải nhạy cảm với các photon phát ra dưới dạng tia UV. Thiết kế này khiến công nghệ của chúng tôi trở thành một hệ thống độc lập có thể dễ dàng tích hợp vào các nền tảng thử nghiệm khác nhau ", Jinyang giải thích.

Chụp ảnh mới là nửa đầu của quá trình, việc còn lại là tái tạo hình ảnh để chuyển đổi thành video. Với sự giúp đỡ của Đại học Boston của Mỹ, nhóm nghiên cứu đã phát triển một thuật toán mới hiệu quả hơn, cho phép chia công việc tái tạo thành nhiều vấn đề nhỏ và giải quyết chúng riêng lẻ.

Với những cải tiến cả về phần cứng và phần mềm, UV-CUP đạt tốc độ chụp ảnh lên tới 0,5 nghìn tỷ khung hình trên giây. "Nó là một máy chụp ảnh tốc độ ánh sáng có khả năng quan sát những vật thể nhanh nhất trong vũ trụ với độ chi tiết cao", Jinyang nhấn mạnh.

Máy ảnh UV-CUP sẽ được gửi đến phòng thí nghiệm nghiên cứu bức xạ synchrotron SOLEIL ở Pháp trong thời gian tới để giải mã các hiện tượng vật lý. Nó cho phép các nhà khoa học ghi lại quá trình tạo tia laser-plasma, hiện tượng có liên quan chặt chẽ đến một số tính chất của vật liệu và huỳnh quang UV. Điều này có ý nghĩa trong y tế khi giúp xác định các dấu ấn sinh học liên quan đến bệnh tật.

Bài viết được tham khảo từ vnexpress
Tin chọn lọc khác
Đất tự 'tưới' nước cho cây trồng
11.01.2021 1402
Trong báo cáo công bố hôm 2/11 trên tạp chí ACS Materials Letters, Guihua Yu, phó giáo sư khoa học vật liệu ở Khoa Cơ khí chế tạo máy và cộng sự phát triển hệ thống tưới nước từ không khí, sử dụng gel siêu hấp thụ hơi ẩm để hút nước trong không trung. Khi làm nóng đất tới nhiệt độ nhất định, loại gel này sản sinh nước để cung cấp cho cây trồng. Trong quá trình phân bố nước, một phần nước sẽ bay hơi trở lại không khí, làm tăng độ ẩm giúp việc tiếp tục chu kỳ thu hoạch trở nên dễ dàng hơn.
Công nghệ cho phép camera chụp màu sắc 'vô hình'
04.01.2021 681
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Tel Aviv phát triển công nghệ có khả năng chụp ảnh vật chất mà mắt thường không thể nhìn thấy. Các chất khí và nguyên tố như hydro, carbon và natri có một màu duy nhất trong quang phổ hồng ngoại, giống như những hợp chất sinh học khác được tìm thấy trong tự nhiên, nhưng "vô hình" đối với mắt người và máy ảnh thông thường.
Phương pháp đột phá trong tái chế nhựa đa lớp
04.01.2021 729
Các nhà khoa học phát triển thành công một quy trình tái chế dựa trên dung môi, hứa hẹn có thể cắt giảm hàng triệu tấn rác thải nhựa. Vật liệu nhựa nhiều lớp được sử dụng rất phổ biến trong sản xuất bao bì thực phẩm nhờ đặc tính chịu nhiệt tốt cùng khả năng kiểm soát oxy và độ ẩm. Tuy nhiên, mặt trái của loại nhựa này là nó không thể được tái chế bằng các phương pháp thông thường.
Công nghệ lấy oxy và nhiên liệu từ nước mặn trên sao Hỏa
04.01.2021 689
Các nhà khoa học phát triển một hệ thống điện phân cho phép khai thác oxy và hydro từ các hồ nước dưới băng trên hành tinh đỏ.
Thiết kế mới nâng cao độ chính xác của đồng hồ nguyên tử
05.01.2021 1105
Viện Công nghệ Massachusetts chế tạo thành công loại đồng hồ mới sử dụng các nguyên tử vướng víu để đo thời gian chính xác hơn. Đồng hồ nguyên tử là loại máy đo thời gian chính xác nhất trên thế giới. Chúng sử dụng tia laser để đo dao động của các nguyên tử, thứ có tần số không đổi. Những chiếc đồng hồ tốt nhất hiện nay giữ thời gian chính xác đến mức nếu chúng chạy từ thời kỳ sơ khai của vũ trụ thì tới nay thời gian mới chỉ chệch khoảng nửa giây
Anh đẩy mạnh phát triển tàu chạy bằng chất thải
06.01.2021 1297
Công ty Đường sắt Siêu nhẹ (ULRP) có trụ sở ở Worcester đang chế tạo phiên bản mới của tàu BioUltra sau khi nhận được khoản tài trợ thứ hai. Trong kế hoạch loại bỏ dần động cơ diesel gây ô nhiễm, Anh đang đẩy mạnh phát triển các phương tiện thân thiện với môi trường, trong đó có mẫu tàu BioUltra chạy bằng khí sinh học phát sinh từ chất thải hữu cơ như thực phẩm bỏ đi, phế phẩm nông nghiệp, bùn thải và phân động vật.
Ba nghiên cứu vừa đi theo tàu Falcon Heavy lên Vũ trụ sẽ thay đổi thế giới: buồm ánh sáng, nhiên liệu tên lửa sạch và đồng hồ nguyên tử
13.04.2020 770
Buồm Ánh sáng - Lightsail, nguyên liệu vận hành tàu vũ trụ không độc hại và Đồng hồ Nguyên tử Không gian Sâu.
Trong tương lai không xa, robot sẽ thay thế hoàn toàn con người trên chiến trường
31.10.2019 700
Liệu nhân loại có dám đặt niềm tin và vận mệnh của mình vào tay máy móc hay không? Chiến tranh đồng nghĩa với việc tính mạng và xương máu của không biết bao nhiêu người sẽ phải đổ xuống. Nhưng điều này có thể không còn đúng nữa, khi trong tương lai, máy móc sẽ thay thế cho con người trong mặt trận đầy hiểm nguy này.
Những phát minh đột phá trong tương lai
31.10.2019 676
Cho tới ngày nay, loài người đã có nhiều bước tiến trong lịch sử, về các mặt khoa học kĩ thuật và đời sống xã hội. Nó đưa con người lên một tầm cao mới, trên hẳn các loài khác. Nó cho phép chúng ta không chỉ chống lại những tác động thiên nhiên mà còn khai thác tối đa các tiềm lực của thiên nhiên.
Tin xem nhiều
Tin mới nhất