कनाडाई अनुसंधान केंद्र आईएनआरएस एनर्जी मटेरिअक्स टेलीकम्युनिकेशंस रिसर्च सेंटर के इंजीनियर प्रस्तुत दुनिया का सबसे तेज़ कैमरा, प्रभावशाली 156,3 ट्रिलियन फ्रेम प्रति सेकंड (एफपीएस) पर शूटिंग करने में सक्षम।
जबकि स्मार्टफोन पर धीमी गति वाले फीचर आम तौर पर कुछ सौ फ्रेम प्रति सेकंड पर चलते हैं, पेशेवर सिनेमा कैमरे स्मूथ फुटेज के लिए कई हजार फ्रेम प्रति सेकंड तक जा सकते हैं। हालाँकि, नैनो-स्तर पर घटनाओं में गहराई से जाने के लिए, गति को काफी धीमा करना आवश्यक है - अरबों या खरबों फ्रेम प्रति सेकंड तक।
हाल ही में विकसित हुआ कैमरा फेमटोसेकंड यानी एक सेकंड के चार अरबवें हिस्से के भीतर होने वाली घटनाओं को पकड़ने की क्षमता का दावा करता है। इस सफलता का नेतृत्व आईएनआरएस के प्रोफेसर जिनयांग लियांग और उनकी शोध टीम ने किया। उनका काम एक अल्ट्रा-फास्ट कैमरा सिस्टम के विकास को दर्शाता है जो अत्यधिक सटीकता के साथ 156,3 ट्रिलियन फ्रेम प्रति सेकंड तक कैप्चर करने में सक्षम है। यह प्रगति एक ही स्नैपशॉट में अल्ट्राफास्ट डीमैग्नेटाइजेशन की दो-आयामी ऑप्टिकल इमेजिंग को सक्षम बनाती है, जो पहले अप्राप्य थी।
SCARF (रियल-टाइम कोडेड एपर्चर फेम्टोफोटोग्राफ़ी) नामक प्रणाली, अल्ट्राफास्ट इमेजिंग के क्षेत्र में एक प्रमुख प्रगति का प्रतिनिधित्व करती है। अनुसंधान दल का कहना है कि यह अर्धचालकों में क्षणिक अवशोषण और धातु मिश्र धातुओं के अल्ट्राफास्ट विचुंबकीकरण के अवलोकन को सक्षम बनाता है, जिससे भौतिकी, जीव विज्ञान, रसायन विज्ञान, सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग में अनुसंधान के द्वार खुलते हैं।
शोधकर्ताओं का कहना है कि अल्ट्राफास्ट इमेजिंग में प्रोफेसर लियांग की विशेषज्ञता को दुनिया भर में मान्यता मिली है। 2018 में उनके पिछले काम ने मौजूदा हाई-स्पीड कैमरा सिस्टम में सीमाओं को पार करते हुए SCARF के लिए आधार तैयार किया।
हालाँकि पिछले तरीकों में एक के बाद एक फ्रेम को क्रमिक रूप से कैप्चर करना शामिल था, इस पद्धति ने गैर-दोहरावदार या अल्ट्राफास्ट घटनाओं का अवलोकन करते समय समस्याएं पैदा कीं। प्रोफेसर जिनयांग ने फेमटोसेकंड लेजर एब्लेशन, जीवित कोशिकाओं के साथ सदमे तरंगों की बातचीत और ऑप्टिकल अराजकता जैसे उदाहरणों का हवाला देते हुए वर्तमान अवलोकन विधियों की सीमाओं की पहचान की है।
इन समस्याओं को हल करते हुए, उन्होंने टी-कप प्रणाली विकसित की, जो 10 ट्रिलियन फ्रेम प्रति सेकंड में सक्षम है, जो वास्तविक समय इमेजिंग के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण उपलब्धि है। हालाँकि, इस क्षेत्र में समस्याएँ बनी हुई हैं।
“संपीड़ित हाई-स्पीड फोटोग्राफी पर आधारित कई प्रणालियों को डेटा गिरावट और फ़ील्ड अनुक्रमों की गहराई का त्याग करना पड़ता है। ये सीमाएं ऑपरेशन के सिद्धांत से संबंधित हैं, जिसके लिए दृश्य और कोडित एपर्चर की एक साथ बदलाव की आवश्यकता होती है, "एक शोध सहयोगी और अध्ययन के पहले लेखकों में से एक मिगुएल मार्क्स ने एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा।
SCARF इन सीमाओं से अलग है। पिछली प्रणालियों के विपरीत, यह एक छवि अधिग्रहण विधि का उपयोग करता है जो अल्ट्रा-फास्ट घटना को स्थानांतरित किए बिना स्थिर कोडित एपर्चर के अल्ट्रा-फास्ट विस्तार की अनुमति देता है। यह कैमरे पर अलग-अलग पिक्सल के लिए 156,3 THz तक पूर्ण अनुक्रम एन्कोडिंग को सक्षम बनाता है, जो अद्वितीय घटनाओं में अभूतपूर्व अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।
SCARF का महत्व वैज्ञानिक अनुसंधान से कहीं अधिक है। प्रौद्योगिकी आर्थिक स्पिन-ऑफ का वादा करती है, एक्सिस फोटोनिक और फ्यू-साइकिल जैसी कंपनियां अपनी पेटेंट-लंबित खोज का व्यावसायीकरण करने के लिए प्रोफेसर लियांग की टीम के साथ काम कर रही हैं।
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