Kamera folgt Laserpuls
US-Forscher haben eine Spezialkamera konstruiert, die 600 Milliarden Einzelbilder pro Sekunde aufzeichnen kann.
Sehen, wie sich Laserpulse ausbreiten – das ging bisher nur im Trickfilm. Für herkömmliche Kameras, geschweige denn für das menschliche Auge, sind sie zu schnell. Doch nun haben Wissenschaftler am MIT Media Lab eine Spezialkamera konstruiert, die 600 Milliarden Einzelbilder ("Frames") pro Sekunde aufzeichnen kann – und damit zum ersten Mal die Bewegung eines Laserpulses. Das berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe.
Das Gerät, das bislang noch eine Labormaschine ist, wurde federführend vom MIT-Professor Ramesh Raskar entwickelt. Es zeigt, was passiert, wenn ein Laserpuls von 50 Femtosekunden Länge (50 Billiardstel Sekunden) etwa auf eine Tomate trifft oder durch eine Cola-Flasche hindurchgeht. Die Größe der Einzelbilder beträgt ungefähr 500 mal 600 Pixel.
Die schnellsten wissenschaftlichen Apparate schaffen Bildraten von einigen Millionen Frames pro Sekunde. Sie funktionieren ähnlich wie handelsübliche Digitalkameras: Ein Lichtsensor wandelt einfallendes Licht in digitale Daten um, die gespeichert werden.
(Bild: MIT/Youtube )
Die neue MIT-Kamera arbeite anders, sagt Andreas Velten, der das Gerät mitentwickelt hat. Das liege daran, dass die Reaktionszeit von elektronischen Systemen auf 500 Picosekunden (500 Billionstel Sekunden) begrenzt sei, weil sich die elektronischen Signale nicht beliebig schnell durch die Leiterbahnen bewegen können. "Unsere Verschlusszeit liegt bei unter 2 Picosekunden, weil wir eine Streak-Kamera benutzen." Zum Vergleich: Die derzeit schnellste Kamera der Welt hat eine Verschlusszeit von 163 Nanosekunden – fast 20.000 Mal länger als die des MIT-Geräts.
Die ersten Videos, die das MIT-Team aufgenommen hat, zeigen aber nicht die Fortbewegung eines einzelnen Laserpulses, sondern wie er von Objekten hin und her reflektiert wird. Die Bildsequenz enthält also eher Schnappschüsse verschiedener identischer Pulse. "Um ein Bild oder ein Video aufzunehmen, brauchen wir ein Ereignis, das sich wiederholen lässt", erläutert Velten.
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(bsc)
