YaChudo

Стрік-камера

Переглядів: 0. Оновлено 08.11.2026.

Стрік-камера — це прилад для вимірювання зміни інтенсивності світлового імпульсу з часом. Вона використовується для вимірювання тривалості імпульсу деяких надшвидких лазерних систем та для таких застосувань, як спектроскопія з розділенням у часі та лідари.

Принцип роботи стрік-камери
Приклад зображення зі стрік-камери при експерименті з дослідження люмінесценції

Механічні

Механічні стрік-камери використовують обертове дзеркало або рухому щілинну систему для відхилення світлового променя. Вони обмежені в максимальній швидкості сканування і, отже, в роздільній здатності по часу[1].

Оптоелектронні

Оптоелектронні стрік-камери працюють, спрямовуючи світло на фотокатод, який, потрапляючи на нього фотонами, утворює електрони завдяки фотоелектричному ефекту. Електрони прискорюються в електронно-променевій трубці та проходять через електричне поле, що створюється парою пластин, що відхиляє електрони вбік. Електричне поле швидко змінюється, створюючи змінне в часі відхилення електронів, переміщуючи їх по люмінофорному екрану на кінці трубки[2]. Лінійний детектор, такий як матриця приладів із зарядовим зв'язком (ПЗЗ), використовується для вимірювання смугового візерунка на екрані, а отже, і часового профілю світлового імпульсу[3].

Часова роздільна здатність найкращих оптоелектронних смугових камер становить близько 180 фемтосекунд[4]. Вимірювання імпульсів, коротших за цю тривалість, вимагає інших методів, таких як оптична автокореляція та частотно-роздільне оптичне стробування[5].

У грудні 2011 року команда вчених з Массачусетського технологічного інституту опублікувала зображення, отримані за допомогою поєднання смугової камери з повторюваними лазерними імпульсами для імітації фільму з частотою кадрів один трильйон кадрів на секунду[6]. У 2020 році команда з Каліфорнійського технологічного інституту перевершила цей показник, досягнувши частоти кадрів 70 трильйонів кадрів на секунду[7].

Застосування

Широко застосовуються в спектроскопії з часовим розділенням (англ. time resolved spectroscopy), наприклад при експериментах з кінетики затухання фотолюмінесценції в органічних матеріалах[8][9]. Також використовуються для досліджень ударних хвиль[10].

Див. також

  • Фотофініш, який використовує набагато повільнішу, але двовимірну версію камери, що перетворює час у просторовий вимір.
  • Фемто-фотографія

Примітки

  1. ↑ Horn, Alexander (2009). Ultra-fast Material Metrology (англ.). John Wiley & Sons. с. 7. ISBN 9783527627936.
  2. ↑ Mourou, Gerard A.; Bloom, David M.; Lee, Chi-H. (2013). Picosecond Electronics and Optoelectronics: Proceedings of the Topical Meeting Lake Tahoe, Nevada, March 13–15, 1985 (англ.). Springer Science & Business Media. с. 58. ISBN 9783642707803.
  3. ↑ Guide to streak cameras (PDF). Процитовано 7 липня 2015.
  4. ↑ Akira Takahashi et al.: "New femtosecond streak camera with temporal resolution of 180 fs" Proc. SPIE 2116, Generation, Amplification, and Measurement of Ultrashort Laser Pulses, 275 (May 16, 1994); doi:10.1117/12.175863
  5. ↑ Chang, Zenghu (2016). Fundamentals of Attosecond Optics (англ.). CRC Press. с. 84. ISBN 9781420089387.
  6. ↑ MIT's trillion frames per second light-tracking camera. BBC News. 13 грудня 2011. Процитовано 14 грудня 2011.
  7. ↑ Wang, Peng; Liang, Jinyang; Wang, Lihong V. (29 квітня 2020). Single-shot ultrafast imaging attaining 70 trillion frames per second. Nature Communications. 11 (1): 2091. Bibcode:2020NatCo..11.2091W. doi:10.1038/s41467-020-15745-4. PMC 7190645. PMID 32350256.
  8. ↑ Van Stokkum, Ivo H. M.; Van Oort, Bart; Van Mourik, Frank; Gobets, Bas; Van Amerongen, Herbert (2008), Aartsma, Thijs J.; Matysik, Jörg (ред.), (Sub)-Picosecond Spectral Evolution of Fluorescence Studied with a Synchroscan Streak-Camera System and Target Analysis (англ.), Springer Netherlands, с. 223—240, doi:10.1007/978-1-4020-8250-4_12, ISBN 978-1-4020-8250-4, процитовано 11 квітня 2026
  9. ↑ Komura, Masayuki; Itoh, Shigeru (1 вересня 2009). Fluorescence measurement by a streak camera in a single-photon-counting mode. Photosynthesis Research (англ.). 101 (2): 119—133. doi:10.1007/s11120-009-9463-x. ISSN 1573-5079.
  10. ↑ Pezeril, Thomas; Saini, Gagan; Veysset, David; Kooi, Steve; Fidkowski, Piotr; Radovitzky, Raul; Nelson, Keith A. (6 квітня 2011), Direct Visualization of Laser-Driven Focusing Shock Waves, doi:10.48550/arXiv.1104.1128, процитовано 11 квітня 2026

Джерело: стаття у Вікіпедії та історія редагувань (автори).