Em colaboração com pesquisadores internacionais, a equipe da professora Jinyang Liang, especialista em imagem ultra-rápida do Institut national de la recherche scientifique (INRS), desenvolveu a câmera mais rápida do mundo. Com ela, é possível registrar fótons no ultravioleta (UV) em tempo real.
O processo de captação, chamado de fotografia ultra-rápida compactada (CUP), captura todo o processo em tempo real e em alta resolução com apenas um clique. Em seguida, a informação espacial e temporal é comprimida em imagem para, em seguida, ser convertida em vídeo usando um algoritmo de reconstrução.
Até então, a técnica estava limitada às ondas visíveis e de infravermelho e, portanto, era um fenômeno limitado aos eventos físicos. Com essa criação, o processo vai além.
Dispositivo consegue captar todo o processo em tempo real e com apenas um clique. Foto: Jinyang Liang
“Muitos acontecimentos que ocorrem em escalas de tempo muito curtas também são registrados em uma escala espacial muito pequena. Para vê-los, você precisa medir comprimentos de ondas mais curtas. Fazer isso em intervalos de ultravioleta ou mesmo de raio-x é um passo notável em direção a esse objetivo”, declarou Jinyang Liang, que comandou o estudo.
Para realizar o feito, os pesquisadores projetaram um sistema UV-CUP compacto. O dispositivo apresenta um fotocátodo padronizado, usado para detectar e codificar simultaneamente a luz negra. “Como uma câmera padrão, nossa tecnologia é passiva. Ela não produz luz, só recebe. Portanto, nosso fotocátodo tinha que ser sensível aos fótons emitidos como luz ultravioleta”, comenta Liang.
Reconstrução de imagem
A pesquisadora também fala sobre como acontece a geração das imagens após a captura. “Tirar fotos é apenas a primeira metade do trabalho. Ela também precisa ser reconstruída”. Para fazer isso, os pesquisadores desenvolveram um novo algoritmo em parceria com a Universidade de Boston.
“Em vez de resolver o problema como apenas um, o algoritmo divide a reconstrução em pequenos problemas que são resolvidos individualmente”, explica Liang. Com inovações em hardware e software, o UV-CUP tem uma velocidade de imagem de 0,5 trilhão de quadros por segundo. Além disso, é possível produzir vídeos com 1.500 frames em qualquer formato.
Agora, o dispositivo desenvolvido será enviado ao laboratório de pesquisas SOLEIL Synchrotron na França para que seja possível visualizar diversos fenômenos. Os pesquisadores planejam utilizá-lo para capturar a geração de plasma laser, fenômeno essencial para a dedução de certas propriedades de materiais, e a fluorescência UV, importante em imagens médicas para identificar biomarcadores ligados a doenças.
Via: Phys
Tags: