Brug af terahertz-stråling med lang bølgelængde til at producere video med en høj billedhastighed

Et team af forskere ved Durham University har fundet en måde at bruge terahertz-stråling med lang bølgelængde til at producere video med en høj billedhastighed. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , gruppen beskriver deres teknik og dens mulige anvendelser.

En ny type ikke-invasiv billeddannelse kan være på vej takket være teamets arbejde med denne nye indsats-de har undersøgt muligheden for at bruge terahertz-stråling med lang bølgelængde. Ligesom røntgenstråling, det kan passere gennem tøj og andre materialer. Men i modsætning til røntgenstråling, det tager ikke elektroner fra atomer, der omfatter det materiale, det passerer igennem. På grund af det, det anses for at være meget mere sikkert. Sådan stråling er ikke blevet brugt i sikkerhed og medicinsk udstyr, imidlertid, fordi energien er så lav, det har været svært at lave billeder i høj opløsning ved hjælp af dem. I denne nye indsats, forskerne tog en ny tilgang til at producere video ved hjælp af sådan stråling - i stedet for at bygge en mere følsom sensor, teamet gjorde bølgerne mere læsbare for konventionel teknologi. Fremgangsmåden involverede konvertering af terahertz -fotoner til synlige grønne fotoner, muliggør brug af konventionelle kameraer, der fanger synligt lys til at skabe video.

Forskerne konverterede terahertz -strålingen til grønt lys ved at lede den ind i en sky af ophidsede cæsiumatomer. Skyen blev skabt ved at affyre flere lasere ved en prøve af cæsiumdamp i en kvartscelle - lasernes frekvens blev indstillet for at sikre en Rydberg -tilstand af atomerne i skyen. Da skyen var dannet, forskerne affyrede en sekundær terahertz -laser gennem et objekt i bevægelse, hvilket tillod et "skygge -billede" at ramme den ophidsede cæsiumsky. Konventionelle højhastighedskameraer tog derefter billederne, da de dukkede op fra skyen.

Forskerne brugte teknikken til at lave videoer af en faldende dråbe vand og et lille snurrehjul. De erkender, at opløsningen endnu ikke er høj nok til kommercielle applikationer, men foreslå, at de allerede arbejder på måder at skærpe videoen på.

© 2020 Science X Network