秒間1,000億フレームの高速カメラができること

マイクロミラーで光をコード化する

研究チームは、この装置の開発にあたって、従来からあるストリークカメラの技術に、それを補完するアルゴリズムを加えた。ストリークカメラというのは、光のパルスの強さの変化を測ることができるものだ。ストリークカメラはハイスピードな記録が可能だが、一次元の画像しか得られず、画像の直感的な把握はむずかしい。そこで、Wang氏らは、その画像を2次元に広げることにしたのだ。

以下もかなり専門的な内容の英文を参照したものになるので、一部やや不正確な表現があるかもしれないがご容赦いただきたい。このCUPは、光子がチューブ状の構造体を通ってデジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)と呼ばれる小さな装置に向かうところを捉える仕組みになっている。DMDは10セント硬貨よりも小さいが、7×7ミクロンのマイクロミラー100万個を収めている。

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それらのマイクロミラーが画像をコード化し、光子をビームスプリッターに反射する。ビームスプリッターは光子をストリークカメラの広いスリットに向けて放射する。光子は電子に変換され、ふたつの電極によって電圧に変換される。光子は異なる時刻に、異なる位置に着地する。そのRAWデータはCCDに記録される。そしてこの一連のプロセスは5ナノ秒のペースで行われるのだ。

このハイスピードカメラの技術を使えば、これまで見ることができなかった短い時間に起こる現象を知ることができる。今後この技術を使った新しい科学的発見が出てくるだろう。

*参照および画像出典:Washington University in St.Luis Newsroom -World’s fastest 2-D camera may enable new scientific discoveries-

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