日本研發(fā)新型高速相機：可捕捉原子波

　　當(dāng)晶體點陣受到激光脈沖刺激，原子的波浪，或稱原子波，可在材料中以接近光速六分之一的速度傳播——大約每秒2.8萬英里。現(xiàn)在，科學(xué)家擁有了記錄這種瞬間超速運動的相機。

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，日本科研人員近日發(fā)明了一種新型高速相機，它可以每秒萬億幀的速度進行拍攝，比傳統(tǒng)的高速相機快不止1000倍。這種相機被稱為“STAMP”，意為“連續(xù)定時全光學(xué)映射攝影”。

　　傳統(tǒng)的高速相機受到其機械和電子組件處理速度的限制，而STAMP通過使用高速光學(xué)組件突破了這種局限性。STAMP借助了光的一種屬性——色散，它可以在云霧把陽光分散成五光十色時觀察到。與色散類似，STAMP將超短光束分散成多種彩色的光脈沖，它們在拍攝過程中連續(xù)快速撞擊被拍攝物體。通過分析每個彩色光脈沖，就可以把物體攜帶分散的光脈沖穿過設(shè)備時的動態(tài)圖像連貫起來。

　　另外一種光學(xué)成像技術(shù)叫做“泵浦—探測法”，拍攝幀頻甚至比STAMP還要快，但是每次只能抓拍1幀，因此它的使用只能局限于完全重復(fù)的過程。“很多物理學(xué)和生物學(xué)的現(xiàn)象是難以復(fù)制的。”東京大學(xué)的研究人員中川圭一(音譯)說，這激發(fā)著研究人員研發(fā)出每次可以拍攝多幀的超速相機。中川圭一與來自多個日本科研機構(gòu)的科學(xué)家共同研發(fā)了STAMP技術(shù)。

　　2014年該科研團隊公布了第一代STAMP相機，那時它每次按下快門最多可以拍攝6幀。現(xiàn)在升級版STAMP相機每次可以拍攝25幀圖像，中川圭一相信，借助現(xiàn)有技術(shù)可以將每次拍攝的圖像提升到100幀。

　　中川圭一說：“STAMP技術(shù)為研究多種未獲探索的復(fù)雜超速現(xiàn)象帶來了希望。”他的科研團隊已經(jīng)將STAMP相機用于拍攝鈮酸鋰晶體中的電子運動和點陣震動，并用它來觀察激光聚焦在玻璃上時出現(xiàn)的灼熱而快速擴張的等離子體。