捕捉原子波的超高速相機問世
- 發佈時間：2015-05-06 12:29:24 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京5月5日電 （記者劉園園）當晶體點陣受到鐳射脈衝刺激，原子的波浪，或稱原子波，可在材料中以接近光速六分之一的速度傳播——大約每秒2.8萬英里。現在，科學家擁有了記錄這種瞬間超速運動的相機。
據物理學家組織網近日報道，日本科研人員近日發明瞭一種新型高速相機，它可以每秒萬億幀的速度進行拍攝，比傳統的高速相機快不止1000倍。這種相機被稱為“STAMP”，意為“連續定時全光學映射攝影”。
傳統的高速相機受到其機械和電子組件處理速度的限制，而STAMP通過使用高速光學組件突破了這種局限性。STAMP借助了光的一種屬性——色散，它可以在雲霧把陽光分散成五光十色時觀察到。與色散類似，STAMP將超短光束分散成多種彩色的光脈衝，它們在拍攝過程中連續快速撞擊被拍攝物體。通過分析每個彩色光脈衝，就可以把物體攜帶分散的光脈衝穿過設備時的動態圖像連貫起來。
另外一種光學成像技術叫做“泵浦—探測法”，拍攝幀頻甚至比STAMP還要快，但是每次只能抓拍1幀，因此它的使用只能局限于完全重復的過程。“很多物理學和生物學的現象是難以複製的。”東京大學的研究人員中川圭一（音譯）説，這激發著研究人員研發出每次可以拍攝多幀的超速相機。中川圭一與來自多個日本科研機構的科學家共同研發了STAMP技術。
2014年該科研團隊公佈了第一代STAMP相機，那時它每次按下快門最多可以拍攝6幀。現在升級版STAMP相機每次可以拍攝25幀圖像，中川圭一相信，借助現有技術可以將每次拍攝的圖像提升到100幀。
中川圭一説：“STAMP技術為研究多種未獲探索的複雜超速現象帶來了希望。”他的科研團隊已經將STAMP相機用於拍攝鈮酸鋰晶體中的電子運動和點陣震動，並用它來觀察鐳射聚焦在玻璃上時出現的灼熱而快速擴張的電漿體。
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