9 de mai. de 2020

Câmera ultrarrápida tira 70 trilhões de fotos por segundo


Os pontos vermelhos entre os eletrodos de varredura representam fotoelétrons acelerados e chegando em diferentes momentos - os de cima chegam mais cedo que os de baixo.
[Imagem: Peng Wang et al. - 10.1038/s41467-020-15745-4]
Uma nova câmera ultrarrápida, desenvolvida no Instituto de Tecnologia da Califórnia, é capaz de capturar até 70 trilhões de quadros por segundo.
Isso é rápido o suficiente para fotografar ondas de luz viajando e o decaimento fluorescente das moléculas.
Peng Wang e seus colegas batizaram a tecnologia da câmera de "fotografia espectral ultrarrápida compactada", ou CUSP, na sigla em inglês (Compressed Ultrafast Spectral Photography).
A câmera consiste em um laser que emite pulsos extremamente curtos de luz, que duram apenas um femtossegundo (10-15 segundo), combinado com lentes e um sensor de luz especializado, conhecido como câmera de listras, ou câmera de franjas (streak).
As lentes dividem os pulsos individuais de femtossegundos do laser em uma sequência de pulsos ainda mais curtos, sendo cada um desses pulsos responsável por produzir uma imagem na câmera.
"No modo ativo, a CUSP alcança 7 × 1013 fps e 103 quadros simultaneamente, por meio de uma sinergia entre a codificação espectral, a divisão de pulsos, a distorção temporal e a detecção compactada - permitindo imagens quantitativas sem precedentes da rápida interação não-linear da matéria com a luz," escreveu a equipe.
Esquema de funcionamento da câmera de femtossegundos.
[Imagem: Peng Wang et al. - 10.1038/s41467-020-15745-4]