登录

/

注册

首页 > 科技媒体 > 媒体详情
科学家首次用超高速相机拍到“光子马赫锥”
爱因斯坦 2017-01-26
导语

近日,科学家利用超高速相机首次捕捉到光的“音爆”现象,这个相机系统每秒可拍摄千亿帧画面。研究人员认为,这一创新性技术将来或可用于监测大脑中的神经刺激现象。

图:当一个粒子以超音速速度飞行时,就会形成所谓的“马赫锥”现象;马赫锥与音爆现象极为相似。

北京时间1月26日消息,据国外媒体报道,当飞机飞行速度超过音速时,就会产生“音爆”现象;当一个粒子以超音速速度飞行时,就会形成所谓的“马赫锥”现象;马赫锥与音爆现象极为相似。近日,科学家利用超高速相机首次捕捉到光的“音爆”现象,这个相机系统每秒可拍摄千亿帧画面。研究人员认为,这一创新性技术将来或可用于监测大脑中的神经刺激现象。

当超高速粒子产生冲击波,散射周围光线时,就可能形成光子马赫锥。现有的成像技术此前从未能够实时捕捉到这一现象,而且为了捕捉这一现象,可能需要数百或数千台设备通力合作。华盛顿大学的光学工程师梁金阳等人设计了一套新型成像系统,他们认为这一系统有望对生物医学产生革命性影响。科学家们的研究成果发于《科学进展》之上。

研究人员通过一个光源通道产生的散射光线来形成光子马赫锥现象,并实时捕捉这一现象。当通道中一道较短的激光脉冲开始扩散时,这种散射会释放出相同波长的次波。研究人员介绍说,“这些波形成一个波面展示于重叠的面板上。在这种情况下,这些散射事件会产生第二光源。在某一特定点,瞬间散射的光就会形成一个马赫锥结构。”

研究人员所设计的“无损编码压缩超快摄影”系统就可以实时捕捉到这种马赫锥。在实验中,研究人员共观测到三次。通过将这些数据重塑成像,科学家们就可以得到马赫锥现象的动态画面。实验发现了在超音速状态下的马赫锥现象。研究人员认为,这一技术进步将大大改进生物医学领域的成像技术,从而实现更好地实时监测。

文章链接:

Jinyang Liang, et al, "Single-shot real-time video recording of a photonic Mach cone induced by a scattered light pulse," Science Advances  20 Jan 2017:Vol. 3, no. 1, e1601814, DOI: 10.1126/sciadv.1601814

(本文来源:新浪科技;)

如若转载,请注明e科网。

如果你有好文章想发表or科研成果想展示推广,可以联系我们或免费注册拥有自己的主页

  • 光子马赫锥
分享到
文章评论(0)
登陆后参加评论
作者 爱因斯坦

科研工作者

北京航空航天大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


发布成功!

确 定 关 闭