Neue High-Speed-Kamera ist So schnell sie können Neuronen feuern sehen

Eines der schnellsten Kameras der Welt kann nun fotografieren besser als je zuvor, sogar Neuronen zu erfassen, wie sie, laut einer neuen Studie Feuer.

Dieses Upgrade Forschern erfahren Sie mehr über wie das Gehirn funktioniert und wie Sie Verbrennungsmotor Kraftstoffeffizienz verbessern helfen könnte, sagte der Wissenschaftler.

Bisher entwickelten die Forscher eine "Streifen-Kamera", das Bild könnte mit einer Geschwindigkeit von 100 Milliarden Bilder pro Sekunde in einer einzigen Exposition – schnell genug, um die Lichtimpulse schwirren durch den Raum zu erfassen. Dieses Gerät war die schnellste nur erhalten Kamera der Welt, was bedeutet, dass es nur Licht für die Bildgebung, im Gegensatz zu zusätzliche Beleuchtung aus einer Quelle wie einem Laser benötigt. [Foto-Zukunft: 7 Hightech-Möglichkeiten zum Freigeben von Bildern]

Die Wissenschaftler nun auf diese Technik, genannt komprimierte ultraschnelle Fotografie verbessert haben Steigerung seiner Entschließung "von etwa 2,4-Mal,", sagte Studienautor senior Lihong Wang, eine angewandte Physiker an der Washington University in St. Louis. "Dies ist ein Schritt über etwas, der war schon aufregend."

In ihrem neuesten Werk, die Forscher begann mit einer Streifen-Kamera – eine extrem schnelle Art der Kamera, die misst, wie die Intensität der einen Lichtimpuls im Laufe der Zeit variiert. Als nächstes wurden ihre Streifen Kamera eine standard-Digitalkamera. Zusammenführung der Daten aus der digitalen Kamera und die Kamera Streifen half Bildrekonstruktion, entstehen Bilder mit höherer Auflösung, verbesserten Kontrast und sauberer Hintergrund zu erhöhen, sagte Wang.

Mit dem aktualisierten System erfasst die Wissenschaftler Bilder von Laserpulsen jedes nur Pikosekunden oder Trillionths eines zweiten langen da sie durch die Luft reisten. Sie auch die Laserpulse abgebildet, wie sie über einen Ausdruck, der ein Spielzeugauto fegte.

Diese Kameratechnologie mit Mikroskopen oder Teleskopen gekoppelt werden könnte, sagte Wang. Er und seine Kollegen sind besonders daran interessiert, benutzen, um die Neuronen feuern zu sehen.

"Neuronale Signale entlang Nerven bei Geschwindigkeiten von über 100 Metern pro Sekunde (223 km/h) ausbreiten können", sagte Wang Live Science. "Diese Art der Geschwindigkeit ist zu hoch für alle aktuellen Kameras zu erfassen. Wir hoffen, dass wir unser System verwenden können, um neuronale Netze zu verstehen, wie das Gehirn funktioniert zu studieren."

Die Forscher hoffen auch, verwenden ihre Upgrade, ultraschnelle biochemische Reaktionen zu analysieren, die in den Zellen auftreten und Verbrennung zu studieren, "um Kraftstoffeffizienz zu optimieren", sagte Wang. Washington University hat meldete ein Patent für die Technologie und ist auf der Suche nach Unternehmen, um es zu vermarkten, fügte er hinzu.

Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert Online-Juni 30 in der Zeitschrift Optica.