Camera laser nhanh nhất thế giới

[sunshine1104]

Nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Gothenburg phát triển camera laser tự động lấy nét nhanh hơn gấp 1.000 lần phần lớn thiết bị laser hiện nay.


Camera laser mới có thể ghi hình ở tốc độ 12,5 tỷ hình/giây. Ảnh: Yogeshwar Nath Mishra và Peng Wang

Các nhà vật lý ở Đại học Gothenburg cùng với cộng sự ở Mỹ và Đức phát triển camera laser siêu nhanh có thể tạo ra video với tốc độ kỷ lục 12,5 tỷ hình mỗi giây, cho phép nhóm nghiên cứu ghi lại quá trình đốt cháy với độ phân giải chưa từng có trước đây. Họ mô tả kết quả thử nghiệm thiết bị trên tạp chí Light: Science & Applications hôm 21/2.

Để tìm hiểu điều gì xảy ra với vật liệu bốc cháy trong những điều kiện khác nhau, nhóm nghiên cứu sử dụng camera laser chụp ảnh vật liệu theo hai chiều, gọi là công nghệ LS CUP (chụp ảnh nén hình siêu nhanh laser chụp một lần). Thông qua quan sát mẫu vật từ một phía, họ có thể theo dõi những phản ứng và khí thải nào xảy ra theo thời gian và không gian. Các nhà nghiên cứu sử dụng LS-CUP để nghiên cứu quá trình cháy của nhiều hydrocarbon khác nhau. Quá trình này tạo ra bụi than cỡ nano và hợp chất hydrocarbon thơm đa vòng (PAH) có hại cho môi trường, theo Yogeshwar Nath Mishra, nhà nghiên cứu ở Đại học Gothenburg.

Bụi than từ hydrocarbon chiếm 70% vật chất trong không gian liên sao và là vật liệu nano thú vị với nhiều ứng dụng trong điện tử và năng lượng. Bụi than và hydrocarbon thơm tồn tại trong thời gian cực ngắn, chỉ vài nano giây khi bốc cháy. Việc nghiên cứu quá trình cháy đòi hỏi phương pháp cực nhanh để chụp ảnh.

Trước đây, vấn đề phát sinh do camera bị hạn chế ở tốc độ vài triệu hình mỗi giây. Camera laser mới cung cấp hình ảnh độc đáo chỉ với một xung laser. Tốc độ chụp ảnh tăng lên hơn chục tỷ hình mỗi giây và có thể dễ dàng điều chỉnh để quan sát mọi loại tín hiệu trong thời gian tồn tại của mẫu vật. Ngoài nghiên cứu quá trình cháy, thiết bị có thể ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu vật lý, hóa học, sinh vật học y học, năng lượng và môi trường.