作者:奥黛丽·莫德·韦齐纳,INRS国家科学研究所 紧凑型单箱紫外线杯系统示意图
信用:梁晋阳 国家科学研究院(INRS)的超快成像专家梁晋阳教授的团队与一个国际研究团队合作,开发了世界上最快的能够实时记录紫外范围光子的照相机
这项原始研究刊登在《激光与光子学评论》杂志第10期的封面上
压缩超快摄影(CUP)只需一次点击,即可实时捕捉整个过程,分辨率无与伦比
首先将空间和时间信息压缩成图像,然后使用重建算法将其转换成视频
研制一种紧凑型紫外线仪 到目前为止,这项技术仅限于可见光和近红外波长,因此仅限于特定类别的物理事件
“许多发生在很短时间尺度上的现象也发生在很小的空间尺度上
要看到它们,你需要感知更短的波长
领导这项研究的梁晋阳说:“在紫外线甚至x光范围内做这件事是朝着这个目标迈出的非凡的一步。”
为了在这一新的波长范围内进行记录,并将这一技术开发成一种用户友好的产品,研究人员与安讯士摄影公司的克里斯蒂安·伊夫·科特迪瓦一起设计了一种紧凑型紫外线杯系统
通过学术界和工业界的合作
新系统的特点是一个图案化的光电阴极,用于同时检测和编码黑光
“像标准相机一样,我们的技术是被动的
它不发光;它收到了
因此,我们的光电阴极必须对作为紫外光发射的光子敏感
这种设计使我们的技术成为一个独立的系统,可以很容易地集成到各种实验平台中,”梁晋阳说,他从博士后开始就一直为CUP的发展做出贡献
梁与教授弗朗索瓦·莱格雷合作,在高级激光光源实验室制作并拍摄了紫外脉冲图像
分解重构问题 “拍照只是工作的前半部分,”梁晋阳说
“它也必须重建
为此,研究人员通过与波士顿大学的合作,开发了一种比标准算法更有效的新算法
它的力量来自于任务的分工
梁教授解释说:“这种算法不是将重建问题作为一个整体来解决,而是将重建问题分解成单独处理的更小的问题。”
随着硬件和软件的创新,紫外杯的成像速度为0
每秒5万亿帧
它可以制作1500帧的大型视频
作为一个光速成像仪,紫外杯可以实时看到飞行的紫外光子
“当你能如此细致入微地观察宇宙中速度最快的物体时,它总是让我着迷,”INRS大学的硕士生赖应明说,他也是这篇文章的第一作者
通过这一国际合作开发的装置将被送往法国的研究实验室太阳同步加速器,以观察物理现象
它可以捕捉激光等离子体的产生,这种现象对于推断材料的某些特性至关重要,还可以捕捉紫外荧光,这在医学成像中对于识别与疾病相关的生物标志物非常重要
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