Zdjęcie w bilionowych częściach sekundy

Powstał najszybszy system obrazowania na świecie. Specjalna kamera jest w stanie zarejestrować obraz w czasie krótszym niż pół miliardowej części sekundy. Co więcej, może w sekundę wykonać sześć milionów takich zdjęć.

Urządzenie wykorzystuje światło lasera, które jest najpierw rozpraszane w przestrzeni, a następnie ściskane i wykrywane. Jego olbrzymią zaletą jest fakt, iż współpracuje z pojedynczym detektorem, a nie z milionami, jak ma to miejsce w typowym aparacie cyfrowym.

Reklama

Technika Steam (Serial Time-Encoded Amplified imaging) wykorzystuje efekt superkontinuum światła laserowego. Objawia się on tym, że wyjątkowo krótkie impulsy lasera niosą ze sobą niezwykle szeroką gamę barw. Impulsy te są rozszczepiane przez dwa optyczne elementy, dzięki czemu powstaje dwuwymiarowa macierz kolorów. To ona oświetla badaną próbkę i umożliwi np. sprawdzenie płynącej krwi pod kątem występowania w niej nieprawidłowych komórek. Wszystko dzięki temu, że macierz kolorów jest bardzo precyzyjnie ułożona i przekaże bardzo szczegółową informację o rozmieszczeniu w przestrzeni poszczególnych elementów próbki.

Światło odbite od próbki tworzy obraz, który wraca przez elementy rozpraszające impuls, gdzie jest "ściskane" w impuls, w którym obraz zapisany jest w rozmieszczeniu barw. Impuls trafia do specjalnego światłowodu, w którym światło o różnej długości fali wędruje z różną prędkością. Na wyjściu tego światłowodu wystarczyło zamontować standardowe fotodiody, które rejestrują czas przybycia poszczególnych fali i na tej podstawie tworzy z nich obraz nadający się do analizy.

Cały proces trwa zaledwie 440 bilionowych części sekundy. Podczas eksperymentów użyto lasera, który emitował 6 milionów impulsów na sekundę. Twórcy Steam zapewniają, że możliwe jest wykorzystanie jeszcze szybszego urządzenia, bo wysyłającego ponad 10 milionów impulsów. Dotychczas istniały kamery zdolne do wykonywania zdjęć w bardzo krótkim czasie, jednak nie potrafiły zrobić więcej niż 8 ujęć na sekundę.

Steam będzie idealnym narzędziem do badania krwi. Zwykle od pacjenta pobiera się krew i bada ją pod mikroskopem. Ten sposób zawodzi jednak przy wykrywaniu bardzo wczesnych stadiów wielu chorób, gdy nieprawidłowych komórek w krwi jest bardzo mało. Przykładem niech będą komórki nowotworowe, których na początku choroby jest dosłownie kilka wśród miliarda zdrowych komórek. Szansa, że pod mikroskopem uda się te komórki znaleźć, jest znikoma. Steam będzie w stanie je wyłowić śledząc przepływającą krew.

Twórcy urządzenia pracują teraz nad stworzeniem takiej jego wersji, która będzie wykonywała zdjęcia 3D.

Mariusz Błoński

kopalniawiedzy.pl
Dowiedz się więcej na temat: zdjecie

Reklama

Najlepsze tematy

Reklama

Reklama

Strona główna INTERIA.PL

Polecamy

Rekomendacje