Streak kamerasi - Streak camera

Yo'l kamerasining ishlash printsipi

A chiziqli kamera pulsining o'zgarishini o'lchash uchun asbobdir yorug'lik intensivlik vaqt bilan. Ular ba'zilarining puls davomiyligini o'lchash uchun ishlatiladi ultrafast lazer tizimlari va kabi dasturlar uchun vaqt bo'yicha hal qilingan spektroskopiya va LIDAR.

Ishlash

Asosiy maqola: Furye optikasi § Furye optikasi printsiplarining qo'llanilishi

Bir chiziqli kamera ishlaydi Fourier konvertatsiyasi yorug'lik pulsining detektordagi fazoviy profilga vaqt o'zgarishi, detektorning kengligi bo'ylab yorug'likning vaqt bo'yicha o'zgarishini keltirib chiqaradi. Yorug'lik pulsi asbobga bir yo'nalish bo'ylab tor tirqish orqali kirib boradi va perpendikulyar yo'nalishda buriladi, shunda birinchi bo'lib kelgan fotonlar detektorni keyinroq keladigan fotonlarga nisbatan boshqa holatda uradi.[1]

Olingan tasvir yorug'likning "chizig'i" ni hosil qiladi, undan yorug'lik pulsining davomiyligi va boshqa vaqtinchalik xususiyatlari haqida xulosa chiqarish mumkin. Odatda, davriy hodisalarni yozib olish uchun, xuddi shunga o'xshash tarzda, chiziqli kamerani ishga tushirish kerak osiloskop.

Mexanik turlari

Mexanik chiziqli kameralarda aylanuvchi ishlatiladi oyna yoki yorug'lik nurini burish uchun harakatlanuvchi yoriq tizimi. Ular maksimal ko'rish tezligi va shu bilan vaqtinchalik o'lchamlari bilan cheklangan.[2]

Optoelektronik turi

Optoelektronik chiziqli kameralar yorug'likni a ga yo'naltirish orqali ishlaydi fotokatod fotonlar urganida hosil bo'ladi elektronlar orqali fotoelektr effekti. Elektronlar a ichida tezlashadi katod nurlari trubkasi va an orqali o'ting elektr maydoni elektronlarni chetga burib yuboradigan bir juft plastinka tomonidan ishlab chiqarilgan. Modulyatsiya qilish orqali elektr potentsiali plitalar orasidagi elektr maydoni tezda o'zgarib, elektronlarning vaqt bo'yicha o'zgarishini ta'minlaydi va elektronlarni a bo'ylab siljitadi. fosfor trubaning uchidagi ekran.[3] Chiziqli detektor, masalan zaryad bilan bog'langan qurilma (CCD) massivi ekrandagi chiziq chizig'ini va shu bilan yorug'lik pulsining vaqtinchalik profilini o'lchash uchun ishlatiladi.[4]

Eng yaxshi optoelektronik chiziqli kameralarning vaqt o'lchamlari 180 atrofida femtosekundlar.[5] Pulslarni ushbu muddatdan qisqa vaqt ichida o'lchash kabi boshqa usullarni talab qiladi optik avtokorrelyatsiya va chastotali hal qilingan optik eshik (FROG).[6]

2011 yil dekabr oyida bir jamoa MIT a simulyatsiya qilish uchun takroriy lazer impulslari bilan chiziqli kameradan foydalanishni birlashtirgan suratlar kino bilan kvadrat tezligi bittadan trillion soniyada kadrlar.[7] Buni 2020 yilda bir jamoa o'zib ketdi Caltech bu 70 trillion fps kvadrat tezlikka erishdi.[8]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ "Hamamatsu: Interaktiv Java qo'llanmalari - Streak Camera". Olingan 2006-10-15.
  2. ^ Shox, Aleksandr (2009). Ultra tezkor material metrologiyasi. John Wiley & Sons. p. 7. ISBN  9783527627936.
  3. ^ Mouru, Jerar A .; Bloom, Devid M.; Li, Chi-H. (2013). Pikosaniyali elektronika va optoelektronika: 1985 yil 13-15 mart kunlari Nevada shtatidagi Tahoe ko'li mavzusidagi yig'ilish materiallari.. Springer Science & Business Media. p. 58. ISBN  9783642707803.
  4. ^ "Tarmoqli kameralar uchun qo'llanma" (PDF). Olingan 2015-07-07.
  5. ^ Akira Takahashi va boshq.: "180 fs vaqtinchalik rezolyutsiyaga ega yangi femtosekundli chiziqli kamera" Proc. SPIE 2116, Ultrashort lazer impulslarini yaratish, kuchaytirish va o'lchash, 275 (16 may, 1994); doi:10.1117/12.175863
  6. ^ Chang, Zenghu (2016). Attosekund optikasi asoslari. CRC Press. p. 84. ISBN  9781420089387.
  7. ^ "MIT-ning sekundiga trillion kadrli yorug'lik kuzatuvi". BBC yangiliklari. 2011-12-13. Olingan 2011-12-14.
  8. ^ Vang, Peng; Liang, Jinyang; Vang, Lihong V. (29 aprel 2020). "Soniyasiga 70 trillion kvadratni tashkil etadigan bir martalik ultrafast tasvirlash". Tabiat aloqalari. 11 (1). doi:10.1038 / s41467-020-15745-4.