科學家首次使用超快相機拍攝「光線音爆」

2021-02-15 科學探索

　　據英國每日郵報報導，目前，科學家首次拍攝到奇特的光線音爆現象，當微粒以超音速傳播時出現光線散射。

　　這一事件叫做「馬赫錐(Mach cone)」，非常像飛機以超越音速的速度產生的音爆，研究人員使用能夠每秒拍攝1000億幀圖像的相機系統記錄下來，同時，他們指出這種創新技術未來可用於觀測大腦神經元放電。

　　光激性馬赫錐是超快微粒發出衝擊波時形成的，在周圍散射光線。此前成像技術並不快，無法拍攝到馬赫錐現象，只能進行數百或者數千次測量，將拍攝圖像組合在一起，才能觀測到這一現象。

　　這項最新研究發表在最新出版的《科學進展》雜誌上，研究負責人梁金陽(音譯)和同事指出，這種最新成像系統將對於生物醫學帶來徹底革新。研究人員設計一個系統使用一個隧道源散射光線誘導這一現象，並進行實時捕獲。

　　當一個較短雷射脈衝在隧道源中傳導，將以相同波長散射次級小波。梁金陽解釋稱，在顯示屏上通過疊加效應這些小波形成一個波陣面，在這種情況下，散射事件形成次級光線源，光線以超光速在顯示屏上傳播。在某一時間點，瞬時散射光線分布形成一個馬赫錐結構。

　　僅使用單次快拍，該成像系統的「無損編碼壓縮超快攝影(LLE-CUP)」可以實時拍攝到馬赫錐現象，在實驗中他們能夠獲得3個圖像，一個是傳統攝像，另外兩個圖像記錄動態事件的臨時信息。

　　通過圖像與數據結合在一起，他們能夠獲得馬赫錐現象的動態場景，這項研究揭曉馬赫錐處於「超光速狀態」。

來源：騰訊科學

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