علماء يطورون كاميرا تلتقط 100 مليار صورة في الثانية

قال علماء من أمريكا إنهم طوروا كاميرا قادرة على التقاط ما يصل إلى 100 مليار صورة في الثانية بل ومتابعة ومضات أشعة الليزر بدقة. وأوضح الباحثون تحت إشراف ليونغ وانغ من جامعة واشنطن في سان لويس بولاية ميسوري في دراستهم التي نشرت اليوم الخميس (4 كانون الأول/ ديسمبر 2014) في مجلة "نيتشر" البريطانية أن هذه الكاميرا الشديدة السرعة قادرة على رصد أحداث بالغة القصر ومتباينة الحجم من خلال ربطها بمجاهر ومناظير مقربة بدءا من العمليات داخل الخلية وانتهاءا بانفجارات النجوم.

وتستند طريقة عمل هذه الكاميرا إلى فكرة التصوير السريع الموجودة بالفعل والتي تعتمد على استخدام جزيئات ضوئية "فوتونات" في ضرب إلكترونات منبعثة من قطب كهربائي في مجال كهربائي. وتنحرف الإلكترونات الحرة بشكل مختلف وتصل إلى كاشف ضوئي بعد الانتقال من مكانها.

ويمكن انتقاء سلسلة عالية الجودة من هذه الصور اعتماداً على هذا التغير المكاني. غير أن هذه الصورة لا تسمح سوى بالتقاط صور ذات بعد واحد وهو بعد الزمان رغم أن درجة نقائها في التقاط هذه الصور أحادية الأبعاد تبلغ واحد من ألف تريليون ثانية. ولكي يتمكن الباحثون من تصوير المكان بشكل ثنائي الأبعاد يقومون بضغط البيانات قبل أن يتم تسجيلها وإلا لما استطاعت أكثر الوسائط تقدماً في العالم التعامل مع هذا السيل الهائل من البيانات.

ويستخدم الباحثون عدسة خاصة أمام هذه الكاميرا التي أعطوها اسم "سي يو بي". وتقوم هذه العدسة بتوجيه الجزيئات الضوئية عبر أنبوب بشكل ما وتحويلها إلى ما يعرف بجهاز الميكروميتر الرقمي "دي ام دي" المزود بدوره بنحو مليون مرآة متناهية الصغر والتي تستخدم في تشفير الصورة قبل توصيل الفوتونات (الجزيئات الضوئية) للكاميرا التسلسلية. ثم يقوم جهاز حاسوب بتكوين الصورة الحقيقية من البيانات المضغوطة اعتماداً على لوغاريتمات خاصة وذلك بشكل يشبه طريقة عمل التصوير بالرنين المغناطيسي.

وقال الباحثون إن تقنية التصوير التي تعتمد عليها هذه الكاميرا لا تستخدم مصدراً ضوئياً خاصاً بها وهو ما يجعلها قادرة فقط على تصوير أشعة ضوئية أو مادة محفزة ضوئية. ومع ذلك فإن الباحثين ينتظرون من هذه الكاميرا أن تنجز الكثير.

ع.غ/ هـ.إ.(د ب أ)