Kamera zliczająca fotony. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Aparat, który potrafi liczyć fotony

01.05.2020

Naukowcy ze szwajcarskiej Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) stworzyli pierwszą w swoim rodzaju kamerę megapikselową opartą na jednofotonowych detektorach lawinowych (SPAD). Sensor tej kamery jest w stanie wykryć pojedyncze fotony z niespotykaną dotąd szybkością, co jest wykorzystywane do szybkiego przechwytywania obrazu 3D, dzięki czemu kamera ta jest idealną opcją do budowy systemów rozszerzonej rzeczywistości, systemów skanerów laserowych LiDAR, itp.

Nowa kamera może rejestrować obrazy 24D z prędkością do 24 30 klatek na sekundę, w porównaniu ze standardowym filmem i telewizją z prędkością od 1 do XNUMX klatek na sekundę. Ponadto naukowcom udało się stworzyć najmniejszy piksel SPAD i za pomocą kilku sztuczek zredukować ilość zużywanej energii do XNUMX mikrowata.

Należy zauważyć, że stworzenie nowej kamery to efekt 15 lat pracy specjalistów laboratoryjnych AQUALab, którzy przebyli długą drogę od stworzenia pierwszych detektorów SPAD, które miały bardzo przeciętne właściwości, do nowoczesnych detektorów, które mają bardzo małe wymiary i są w stanie rejestrować pojedyncze fotony z prędkością do 150 milionów fotonów na sekundę. Ten szybki „czas migawki aparatu” pozwala zwiększyć jego zakres dynamiczny i uchwycić za jego pomocą bardzo szybkie ruchy.

Niewielki rozmiar jednego piksela nowego aparatu i niesamowita szybkość jego pracy stały się możliwe dzięki wprowadzeniu mechanizmu sprzężenia zwrotnego, który niemal natychmiast tłumi lawinę elektronów wywołaną fotonem padającym na matrycę. Wysoką gęstość pikseli na matrycy kamery uzyskano za pomocą specjalistycznego oprogramowania, które w trybie półautomatycznym umożliwiło znalezienie najbardziej optymalnej metody rozmieszczenia pikseli na powierzchni matrycy oraz przewodników, przez które przesyłane są sygnały z tych pikseli. Ponadto naukowcy wykazali, że parametry poszczególnych pikseli matrycy wykonanej przy użyciu najpowszechniejszych technologii produkcyjnych różnią się nie więcej niż o 3 proc., co jest wartością całkiem zadowalającą.

Szwajcarscy naukowcy wykorzystali już nową kamerę do pomiaru czasu lotu fotonów emitowanych przez laser i odbijanych przez fotografowany obiekt. Co więcej, bardzo szeroki zakres dynamiczny nowego aparatu umożliwił fotografowanie w warunkach, w których inne metody po prostu nie działają, na przykład fotografowanie obiektów wystarczająco daleko przez częściowo przezroczyste okienko.

<< Powrót: Udowodniona śmiertelna szkoda wyrządzona przez elektroniczne papierosy 02.05.2020

>> Naprzód: świecące rośliny 01.05.2020

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Samochód szybszy niż kula 06.06.2011

Brytyjski kierowca wyścigowy, były pilot myśliwca Andy Green, zamierza w 2012 roku ustanowić nowy rekord prędkości na lądzie – 1000 mil na godzinę (1609 kilometrów na godzinę). Jest szybszy niż latająca kula. Poprzedni rekord Greena – 1228 kilometrów na godzinę – był utrzymywany od 1997 roku.

Rekordowy, napędzany rakietą samochód turboodrzutowy został zbudowany przy udziale ponad 15 sponsorów i kosztował 10 milionów dolarów. Jego koła przy maksymalnej prędkości muszą wykonywać 300 50 obrotów na minutę, a obręcz koła zostanie narażona na przeciążenie 000 XNUMX g.

Projekt załogi wyścigowej został przeprowadzony na komputerze ze 128 procesorami działającymi równolegle.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn