Et røntgensynslignende kamera til hurtigt at hente 3D-billeder

Det er ikke ligefrem røntgensyn, men det er tæt på. I forskning offentliggjort i tidsskriftet Optica , University of California, Irvine-forskere beskriver en ny type kamerateknologi, der, når det er rettet mod en genstand, kan hurtigt hente 3D-billeder, viser dets kemiske indhold ned til mikrometerskalaen. Den nye teknologi lover at hjælpe virksomheder med at inspicere ting som indersiden af ​​computerchips uden at skulle lirke dem op - et fremskridt, som forskerne siger, kunne accelerere produktionstiden for sådanne varer med mere end hundrede gange.

"Dette er et papir om en måde at visualisere ting i 3D meget hurtigt, selv ved videohastighed, " sagde Dmitry Fishman - direktør for laserspektroskopi-laboratorier i UCI Department of Chemistry - som, sammen med Eric Potma, professor i kemi, stod i spidsen for arbejdet. Den nye billedteknologi er baseret på en såkaldt ikke-lineær optisk effekt i silicium - et halvledermateriale, der bruges i kameraer og detektorer med synligt lys.

Gennem en sådan ikke-lineær optisk effekt, konventionelle siliciumdetektorer kan registrere lys, der kommer fra det mellem-infrarøde område af det elektromagnetiske spektrum. Årsagen er, Fishman forklarede, er, at det mellem-infrarøde spektralområde bærer vigtig information om materialets kemiske sammensætning. "De fleste molekylære vibrationer og signaturer er i det mellem-infrarøde område, " han sagde.

Andre teknologier, forklarede han, er langsomme til at hente billeder, fordi laserlyset skal scanne hen over objektet - en proces, der tager længere tid. "Et ikke-lineært optisk 'trick' med korte laserimpulser gjorde det muligt for os at fange et dybdeopløst billede på et kamera i ét skud, giver således en alternativ metode til, hvad andre mennesker gør - og fremskridtet er, at dette ikke bare er hurtigere, men producerer også 3D-billeder med kemisk kontrast, " sagde Fishman.

Og billedteknologien er ikke kun til computerchips. Potma forklarede, at systemet også kan afbilde ting som keramik, der bruges til at lave ting som varmeskjoldplader på rumfærger og afsløre spor om eventuelle strukturelle svagheder, der måtte være der.

Forskningen følger i kølvandet på arbejde af Potma og Fishman og et team af forskere offentliggjort sidste år i Natur 's Lys:Videnskab og applikationer der beskriver de første skridt hen imod at skabe effektiv mid-infrarød detektionsteknologi ved hjælp af hyldevare siliciumbaserede kameraer. Dengang, teknologien var lige begyndt at tage form, men nu, Fishman forklarede, det er tæt på at være klar til mainstream. "Denne gang gjorde vi det meget mere effektivt og bedre, " han sagde.