Ученые из Университета Вашингтона в Сент-Луисе (США) совместно с китайскими коллегами создали сверхбыструю камеру, которой впервые засняли «световую ударную волну». Статью об этом достижении, опубликованную в журнале Sciene Advances, пересказывает издание New Scientist.
«Наша камера работает не так, как обычные, в которых из одного снимка (т. е. открытия объектива — Научная Россия) получается одно изображение. Наша камера сначала фиксирует разные стадии динамического процесса в рамках одного снимка. А затем мы реконструируем их, одну за другой», — объяснил принцип работы устройства Цзиньян Лян, один из его разработчиков.
Благодаря инновационной технологии, называемой «сверхбыстрая фотография с декодингом сжатой информации без потерь» (lossless-encoding compressed ultrafast photography, LLE-CUP), эта камера делает 100 млрд изображений в секунду.
С ее помощью разработчикам впервые удалось заснять на видео фотонный «конус Маха» — фактически, световую ударную волну конической формы. Ученые получили ее, выстрелив из лазера в тоннель, заполненный паром сухого льда, и окруженный двумя силиконовыми пластинами. Поскольку свет распространяется в силиконе медленнее, чем в паре, лазерный импульс создал коническую «ударную волну».
Новая камера очень пригодится в биомедицинских исследованиях, где как раз зачастую нужно зафиксировать в динамике события, происходящие практически со скоростью света — например, в раковых клетках или нейронах. До сих пор для этого приходилось делать несколько снимков, что означало, что процесс должен был в точность повторяться несколько раз. Теперь технология LLE-CUP позволяет решить эту проблему.
С другой стороны, она позволяет исследовать и события макромира — такие, как мельчайшие изменения в свечении сверхновых.
Еще одно преимущество новой технологии состоит в том, что она может использоваться вместе с обычными камерами, микроскопами и телескопами.
Напомним, в прошлом году другому международному научному коллективу удалось создать электро-оптический переключатель для «жидкого света».
