Fotografie Kamera macht 100 Milliarden Bilder pro Sekunde
Laserpuls: Jedes Detail auf Fotos
Foto: nature/ Lihong V. WangExtrem kurze Ereignisse würden sichtbar. Die Compressed Ultrafast Photography (CUP) könne Vorgänge in einzelnen Zellen sichtbar machen, berichten Lihong Wang und seine Kollegen von der Washington University in St. Louis im US-Staat Missouri.
Die Forscher haben eine Kamera entwickelt, die bis zu 100 Milliarden Bilder pro Sekunde aufnehmen kann, berichten sie in der Zeitschrift "Nature" . Damit könne man sogar einzelne Laserpulse detailgenau verfolgen.
Das Verfahren beruht auf der bereits etablierten Schmierbild-Kamera (Streak-Kamera). Dabei schlagen Photonen (Lichtteilchen) in einem elektrischen Feld Elektronen aus einer Elektrode. Die freien Elektronen werden abgelenkt und landen räumlich versetzt auf einem Detektor. Aus dem räumlichen Versatz lässt sich eine hoch aufgelöste zeitliche Abfolge herauslesen.
"Das physikalische Verhalten von Licht sehen"
Mit der ultraschnellen Kamera drehten die Wissenschaftler kurze Filme: In einem wird ein extrem kurzer Laserpuls an einem Mikrospiegel reflektiert. Ein anderer zeigt die Beugung eines Laserblitzes an der Grenze von Luft zu einem Harz. Weil der Brechungsindex im Harz ein anderer ist, bewegt sich das Licht darin langsamer als in der Luft.
"Erstmals können Menschen Lichtpulse direkt beobachten", wird Wang in einer Mitteilung seiner Universität zitiert. "Weil dieses Verfahren die Abbildungsfrequenz um Größenordnungen erhöht, erreichen wir nun ein neues System, das neue Einblicke eröffnet. Jeder neuen Technik folgen viele neue Entdeckungen."
Die Forscher stellen diverse Nutzungsmöglichkeiten in Aussicht: Mit dem Verfahren könne man etwa Vorgänge im Innern von Zellen verfolgen, oder astronomische Phänomene wie etwa Supernovae analysieren. "Wenn wir CUP mit dem Hubble-Teleskop kombinieren, haben wir sowohl die schärfste räumliche Auflösung von Hubble als auch die höchste zeitliche Auflösung mit CUP", sagt Wang.
"Diese Fortschritte werden entscheidend sein, um das physikalische Verhalten von Licht zu sehen und zu nutzen", schreibt Brian Pogue vom Dartmouth College in Hanover (US-Staat New Hampshire) in einem Begleitkommentar. Brian Pogue spekuliert beispielsweise auf Fortschritte bei der Entwicklung von Tarnkappen.
