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使用长波长的太赫兹辐射产生高帧率的视频
发布时间:2020-03-19 22:19:46 阅读:127

来源:Bob Yirka , Phys.org;电子科技大学红外毫米波与太赫兹研究院 邱杰夫 编译

太赫兹辐射可用于多种成像,例如在机场或无损材料检测中。一种新技术将其用于高速视频中。图片来源:Sequestim / Cardiff University

    英国杜伦大学(Durham University)的一组研究人员找到了一种利用长波长太赫兹辐射来产生高帧率视频的方法。在他们发表在Physical Review Letters上的论文中,研究小组描述了他们的技术及其可能的用途。

    在团队的努力下,一种新型的非侵入性成像技术可能即将问世,他们一直在研究使用长波长太赫兹辐射的可能性。像X射线一样,它可以穿过衣服和其他材料。但是与X射线不同的是,它不会从它穿过的物质的原子中吸收电子。因此,它被认为更安全。这种辐射尚未在安全和医疗设备中使用,不过由于其能量非常低,因此难以使用它们创建高分辨率图像。在这项新的工作中,研究人员采用了一种新的方法,利用这种辐射来产生视频,使常规技术测得的波更具可读性,而不是建立一个更加灵敏的传感器来测量波。该方法涉及将太赫兹光子转换为可见的绿色光子,从而允许使用可见光相机来创建视频。

    研究人员通过将太赫兹辐射定向到激发的铯原子云中,将其转换为绿光。通过在石英结构中的气态铯样品上发射复合激光来调整激光的频率并确保云中的原子具有Rydberg态来产生激发的铯原子云。一旦原子云形成,研究人员就向移动中的物体发射一个次级太赫兹激光,在激发的铯原子云上产生“影子图像”。然后使用传统的高速相机捕获原子云中出现的图像。

    研究人员使用该技术制作了水滴下落和小纺车的视频。他们承认分辨率还不足以用于商业应用,但他们表示已经在研究提高视频清晰度的方法。

这个太赫兹视频显示了一个水滴以每秒500帧的速度下落。 来源:L. A. Downes et al., Phys. Rev. X (2020)

 
 

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