Ett team av forskare vid Durham University har hittat ett sätt att använda långvågig terahertzstrålning för att producera video med hög bildhastighet. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver sin teknik och dess möjliga användningsområden.

En ny typ av icke-invasiv avbildning kan vara på väg tack vare arbetet från teamet med denna nya ansträngning – de har undersökt möjligheten att använda långvågig terahertzstrålning. Som röntgenstrålning, den kan passera genom kläder och andra material. Men till skillnad från röntgenstrålning, den tar inte elektroner från atomer som utgör materialet den passerar igenom. På grund av det, det anses vara mycket säkrare. Sådan strålning har inte använts i säkerhets- och medicinsk utrustning, dock, eftersom dess energi är så låg, det har varit svårt att skapa högupplösta bilder med dem. I denna nya insats, forskarna tog ett nytt tillvägagångssätt för att producera video med sådan strålning – istället för att bygga en känsligare sensor, teamet gjorde vågorna mer läsbara för konventionell teknik. Tillvägagångssättet innebar att omvandla terahertz-fotoner till synliga gröna fotoner, möjliggör användning av konventionella kameror som fångar synligt ljus för att skapa video.

Forskarna omvandlade terahertzstrålningen till grönt ljus genom att rikta den in i ett moln av exciterade cesiumatomer. Molnet skapades genom att avfyra flera lasrar mot ett prov av cesiumånga i en kvartscell - lasrarnas frekvens justerades för att säkerställa ett Rydberg-tillstånd av atomerna i molnet. När molnet väl bildades, forskarna sköt en sekundär terahertz -laser genom ett föremål i rörelse, vilket gjorde att en "skuggbild" kunde träffa det exciterade cesiummolnet. Konventionella höghastighetskameror tog sedan bilderna när de kom ut ur molnet.

Forskarna använde tekniken för att skapa videor av en fallande vattendroppe och ett litet snurrande hjul. De erkänner att upplösningen ännu inte är tillräckligt hög för kommersiella tillämpningar, men föreslår att de redan arbetar på sätt att skärpa videon.

© 2020 Science X Network