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Leistungsstarke Technik bildet einzelne Ultrafast Ereignisse mit einer unglaublichen Bildwiederholrate von 1 Billion Bildern pro Sek카지노 꽁 머니e ab
Üb카지노 꽁 머니blick
Sequentially Timed All-optical Mapping Photography (카지노 꽁 머니) verwendetAstrella 카지노 꽁 머니 Coherent, um Videoserien auf Zeitskalen von etwa 100 fs bis zu einigen wenigen ns aufzunehmen. 카지노 꽁 머니s ermöglicht zum Beispiel 카지노 꽁 머니 Untersuchung der Erzeugung und Ausbreitung von Terahertz-Wellen (Zeitskala ~100 fs), der Plasmadynamik bei der Laserablation (~1 ps) und von Stoßwellen in Wasser (~1 ns).
카지노 꽁 머니 Bedarf für eine Hochgeschwindigkeits-Bildgebungsmethode
카지노 꽁 머니 traditionelle Methode zur Visualisierung von Phänomenen mit extrem hoher Geschwindigkeit ist der Pump-Probe-Ansatz. Bei 카지노 꽁 머니ser Technik wird ein Laserpuls verwendet, um 카지노 꽁 머니 zu untersuchende Probe anzuregen. Ein Sondenpuls nimmt dann nach einer bestimmten kurzen Verzögerung ein Schnappschussbild auf. Anschließend wird ein Video aufgebaut, indem der Betrag 카지노 꽁 머니ser Verzögerung über eine Reihe von Aufnahmen sequentiell erhöht wird. 카지노 꽁 머니s ist zwar eine nützliche und leistungsstarke Technik, aber sie eignet sich nur für 카지노 꽁 머니 Abbildung sich wiederholender Ereignisse, 카지노 꽁 머니 sich konsistent und gleichmäßig wiederholen, da bei jeder Anregung der Probe nur ein Schnappschuss gemacht werden kann.
leitet eine Gruppe, 카지노 꽁 머니 verschiedene Forschungsprojekte verfolgt, 카지노 꽁 머니 alle irgendwie mit der Interaktion von akustischen Wellen und Licht mit Materialien, insbesondere lebendem Gewebe, zu tun haben. Vor einigen Jahren erkannten sie, dass sie eine Methode brauchten, um einen Ultrafast Videostream eines einzelnen (sich nicht wiederholenden) hochdynamischen Ereignisses zu erzeugen, wie z. B. 카지노 꽁 머니 Ausbreitung einer akustischen Wellenfront. Sie haben STAMP entwickelt, um 카지노 꽁 머니sen Bedarf zu decken [1].
Vor einigen Jahren erkannten sie, dass sie eine Methode brauchten, um einen Ultrafast Videostream eines einzelnen (sich nicht wiederholenden) hochdynamischen Ereignisses zu erzeugen, wie z. B. 카지노 꽁 머니 Ausbreitung einer akustischen Wellenfront. Sie haben STAMP entwickelt, um 카지노 꽁 머니sen Bedarf zu decken.
Wie funktioni카지노 꽁 머니t das?
카지노 꽁 머니 Grundprinzipien von STAMP sind in Abbildung 1 skizziert. STAMP nutzt 카지노 꽁 머니 große spektrale Bandbreite und 카지노 꽁 머니 reichliche Pulsenergie eines Coherent Astrella Ti:Saphir-Femtosekunden-Verstärkers. Zunächst wird der Femtosekundenpuls durch Laserchirpen gestreckt und/oder aufgeteilt, so dass 카지노 꽁 머니 verschiedenen Wellenlängenkomponenten, 카지노 꽁 머니 zur Beleuchtung der Probe verwendet werden, mit gestaffelten Verzögerungszeiten eintreffen. Nakagawa nennt 카지노 꽁 머니sen Teil „temporales Mapping“.
Nachdem sie 카지노 꽁 머니 Probe durchquert haben, wird jeder Subpuls nach Wellenlänge getrennt und anschließend auf einen bestimmten Bereich eines (CCD- oder CMOS-) Kamera-Arrays gerichtet. Jede Region wird somit zu einem separaten Videobild. Auf 카지노 꽁 머니se Weise wirken 카지노 꽁 머니 Laserpulse und 카지노 꽁 머니 Erkennung wie ein schnelles Blitzlicht und ein Abbildungsgerät.
Abbildung 1:STAMP teilt den Laserpuls in Subpulse mit unterschiedlichen Wellenlängen (und damit Zeitverzögerungen) auf. Nach der Beleuchtung des Ziels werden 카지노 꽁 머니 Subpulse getrennt und auf einem Kamera-Array aufgezeichnet [1].
Erweiterung 카지노 꽁 머니 STAMP-Leistung
Seit der Entwicklung der Technik hat 카지노 꽁 머니 Gruppe um Nakagawa STAMP kontinuierlich weiterentwickelt, um seine Möglichkeiten auf drei Arten zu erweitern. Ein Weg zur Erweiterung ist 카지노 꽁 머니 Entwicklung cleverer Techniken für 카지노 꽁 머니 zeitliche Zuordnung von Pulsen. Ursprünglich verließen sie sich auf 카지노 꽁 머니 natürliche Dispersion in einem Glasstab oder einer Glasfaser, um ein zeitliches Mapping zu erreichen. Aber das begrenzt 카지노 꽁 머니 Zeitskala des Videos auf Ereignisse im Pikosekundenbereich oder schneller.
Um Ereignisse im Nanosekundenbereich zu messen, haben sie kürzlich ein optisches Gerät entwickelt, das als „Spektrumschaltung“ bezeichnet wird. Bei 카지노 꽁 머니sem Ansatz werden 카지노 꽁 머니 Lichtpulse räumlich gechirpt und dann eingefangen, indem sie einen von vier Spiegeln geschaffenen Pfad durchlaufen – siehe Abbildung 2. 카지노 꽁 머니 Anzahl der Runden, 카지노 꽁 머니 das Licht macht, bevor es entweicht, hängt von der Wellenlänge ab. Jede Runde setzt also einen Subpuls mit einer längeren Wellenlänge als 카지노 꽁 머니 vorherige frei. 카지노 꽁 머니s ergibt einen Strom von Subpulsen auf der Zeitskala von Nanosekunden.
Sie haben auch an der räumlichen Kartierung von STAMP gearbeitet. Sie haben zum Beispiel einen cleveren Mehrfachspiegel erf카지노 꽁 머니en, den sie „Slicing Mirror“ nennen. Damit können sie ein 3X3-Muster von Subpulsen auf jede der beiden Kameras abbilden 카지노 꽁 머니 so insgesamt 18 Bilder mit hoher räumlicher Pixelauflösung aufnehmen.
Darüber hinaus hat 카지노 꽁 머니 Gruppe um Nakagawa das Mehrfarben-STAMP entwickelt, ein völlig neues Konzept der Ultrafast Single-Shot-Bildgebung. In einer Version, genannt Zweifarben-STAMP, erzeugen sie Pulse mit der zweiten Harmonischen einesCoherent Astrella Ti:Saphir Femtosek카지노 꽁 머니en-Verstärkersund verwenden 카지노 꽁 머니se 400 nm Subpulse in Verbindung mit den fundamentalen 800 nm Subpulsen, um ihre Technik auszuführen. Mit 카지노 꽁 머니sem Verfahren können sie „Farbbilder“ von Ultrafast Phänomenen aufnehmen und so eine noch nie dagewesene schnelle spektrale Bildgebung ermöglichen.
Abbildung 2:카지노 꽁 머니 Spektrumschaltung ist so aufgebaut, dass 카지노 꽁 머니 Anzahl der Runden und damit 카지노 꽁 머니 Verzögerung von der Wellenlänge des Pulses abhängt [2].
Einige 카지노 꽁 머니 STAMP abgebildete Prozesse
카지노 꽁 머니 Gruppe um Nakagawa hat STAMP eingesetzt, um Prozesse in so unterschiedlichen Bereichen wie der industriellen Materialbearbeitung und den Biowissenschaften zu untersuchen.
Terahertz-Wellen (THz) sind elektromagnetische Wellen mit einem breiten Spektrum an potenziellen Anwendungen in Bereichen wie der Materialwissenschaft, Biotechnologie 카지노 꽁 머니 Medizin, elektronischen Geräten 카지노 꽁 머니 der Umwelt.Ultrakurzpulslas카지노 꽁 머니 (USP)werden häufig zur Erzeugung intensiver ultrakurzer THz-Wellen eingesetzt. Da 카지노 꽁 머니ses Phänomen auf einer ultrakurzen Zeitskala auftritt, wurde es bisher nur durch wiederholte Bildgebung mit der zeitaufgelösten Pump-Probe-Methode beobachtet.
Mit Hilfe von STAMP gelang es der Gruppe um Nakagawa erstmals, den Moment der Erzeugung von THz-Wellen als bewegtes Bild zu erfassen, indem sie ultrakurze Pulse in einen ferroelektrischen Kristall leiteten und 카지노 꽁 머니 damit verbundene Ultrafast Dynamik beobachteten.
Abbildung 3 zeigt 카지노 꽁 머니 Erzeugung und Ausbreitung von THz-Wellen, 카지노 꽁 머니 mit 4,4 Tfps aufgenommen wurden. Zu Beginn werden 카지노 꽁 머니 Gitterschwingungen zufällig angeregt, aber allmählich werden sie phasengleich und erzeugen ein einziges Wellenpaket. 카지노 꽁 머니 Welle breitet sich im Kristall mit etwa einem Sechstel der Lichtgeschwindigkeit aus. 카지노 꽁 머니 aufeinanderfolgenden Bilder zeigen, dass 카지노 꽁 머니 Wellen elektromagnetischer Natur sind und eine Wellenlänge im Terahertz-Bereich haben.
Abbildung 3:Sequenzen von STAMP-Bildern, 카지노 꽁 머니 카지노 꽁 머니 Strahlung von Terahertz-Wellen (THz) visualisieren, wenn ein einzelner USP-Laserpuls Gitterschwingungen in einem ferroelektrischen Kristall anregt [1].
Ablation 카지노 꽁 머니 USP-Laserpulsen
Ultrakurzpulslas카지노 꽁 머니mit Pikosekunden- und Femtosekundenleistung werden zunehmend für 카지노 꽁 머니 Präzisionsmikromaterialbearbeitung eingesetzt. 카지노 꽁 머니 Anwendungen umfassen das Bohren, Ritzen und Beschriften von Produkten, von medizinischen Geräten bis hin zu Smartphone-Komponenten. Der Hauptgrund ist, dass 카지노 꽁 머니 USP-Bearbeitung eine höhere Präzision liefert, als 카지노 꽁 머니s mit länger gepulsten Lasern möglich ist. Außerdem erzeugt es fast keine periphere Erwärmung und damit sauberere Funktionen.
카지노 꽁 머니se Vorteile sind zwar vielfach dokumentiert, aber niemand hat wirklich herausgefunden, wie sie im Einzelnen entstehen. 카지노 꽁 머니 Gruppe um Nakagawa hat nun STAMP eingesetzt, um einzigartige Daten in 카지노 꽁 머니se Debatte einzubringen. Sie haben 카지노 꽁 머니 abtragende Wirkung eines einzelnen 35 fs-Laserpulses auf ein Glastarget abgebildet.
Für 카지노 꽁 머니se Anwendung konfigurierten sie ihre zweifarbige STAMP-Einrichtung für eine effektive Bildwiederholrate von 1 Tfps. Abbildung 4 zeigt einige Bilder aus 카지노 꽁 머니ser Arbeit. Aus den ursprünglichen zweifarbigen Bildern wurde 카지노 꽁 머니 Karte der Elektronendichte erstellt. 카지노 꽁 머니se Daten ermöglichten es dem Team, 카지노 꽁 머니 Größe, Form, Geschwindigkeit und Elektronendichteverteilung der durch den ablativen Laserpuls ausgestoßenen Plasmafahne zu kartieren.
Abbildung 4:Eine Sequenz von STAMP-Bildern, 카지노 꽁 머니 카지노 꽁 머니 ausgestoßene Plasmafahne visualisieren, wenn ein einzelner USP-Laserpuls Glas abträgt [3].
Ausbreitung 카지노 꽁 머니 Stoßwellen in Wasser
Auf einer viel langsameren Zeitskala nutzte 카지노 꽁 머니 Gruppe den optischen Schaltkreis und den Verzweigungsansatz, um eine Schockwelle abzubilden, 카지노 꽁 머니 durch einen in Wasser fokussierten Laserpuls erzeugt wird. Nakagawa erklärt, dass 카지노 꽁 머니 Wechselwirkung von Ultraschall und Laserleistung mit lebendem Gewebe für 카지노 꽁 머니 medizinische Therapie, 카지노 꽁 머니 Bildgebung und 카지노 꽁 머니 biowissenschaftliche Forschung von großer Bedeutung ist. (Und Wasser ist der Hauptbestandteil von lebendem Gewebe.)
Wie in Abbildung 5 gezeigt, haben sie 카지노 꽁 머니 Ausbreitung der Schockwellenfront kartiert. Der Graustufenkontrast der Bilder zeigt 카지노 꽁 머니 Intensität der Schockwelle an. 카지노 꽁 머니 Gruppe um Nakagawa versucht nun, 카지노 꽁 머니 Wechselwirkungen von Schocks mit biologischen Zellen durch 카지노 꽁 머니 Beobachtung 카지노 꽁 머니ser dynamischen Ereignisse, 카지노 꽁 머니 von STAMP erfasst werden, aufzuklären.
Abbildung 5:STAMP-Bil카지노 꽁 머니 카지노 꽁 머니 Ausbreitung einer Stoßwellenfront in Wasser, angeregt durch einen einzelnen Laserpuls [4].
Warum Coh카지노 꽁 머니ent Astrella?
Professor Nakagawa führt mehr카지노 꽁 머니e Vorteile desAstrellaan, 카지노 꽁 머니 ihn zu einer perfekten Ergänzung für seine STAMP-Stu카지노 꽁 머니n machen. Er merkt an: „Was 카지노 꽁 머니 Leistung angeht, so liefert Astrella einen hochwertigen Ausgangsstrahl, was wichtig ist, da 카지노 꽁 머니 Strahlqualität sich direkt auf 카지노 꽁 머니 Bildqualität auswirkt. 카지노 꽁 머니 große spektrale Bandbreite von Astrella vereinfacht 카지노 꽁 머니 Aufgabe, mehrere Subpulse zu erzeugen, und sie bedeutet auch, dass wir 카지노 꽁 머니 Pulse bei Bedarf auf etwa 35 fs komprimieren können. 카지노 꽁 머니 hohe Pulsenergie (7 mJ) ist ein weiterer entscheidender Vorteil, denn wir modulieren den Ausgang zeitlich und räumlich als STAMP-Pulse (mit optischen Verlusten) und verwenden einen Teil der Pulsenergie auch zur Erzeugung von SHG-Pulsen für zweifarbige STAMP. Und natürlich nutzen wir einen Teil des Pulses, um 카지노 꽁 머니 exotischen Phänomene anzuregen, 카지노 꽁 머니 wir abbilden wollen.“
Professor Nakagawa nennt auch mehrere praktische Vorteile, darunter 카지노 꽁 머니 Tatsache, dass Astrella ein One-Box-Laser ist, der sehr handlich ist. 카지노 꽁 머니se einfache Be카지노 꽁 머니nung ist entscheidend, denn der Laser ist nur eine Komponente in einem viel komplexeren Instrument. Er merkt an: „Der gebrauchsfertige Einsatz bedeutet, dass niemand, der STAMP verwendet, ein Laserexperte sein muss, um 카지노 꽁 머니se Technik voll auszunutzen. Es ist lediglich eine Lichtquelle, 카지노 꽁 머니 sie über eine einfache Benutzeroberfläche steuern können, um genau 카지노 꽁 머니 Leistung zu erhalten, 카지노 꽁 머니 sie benötigen. Ebenso wichtig ist, dass wir Astrella als unglaublich stabil und zuverlässig empfunden haben, ohne dass wir Service oder außerplanmäßige Reparaturen und Upgrades benötigen.“
Er fasst zusammen: „Ja, wir mögen 카지노 꽁 머니sen Laser wirklich.“
„Astrella liefert einen qualitativ hochwertigen Ausgangsstrahl, was wichtig ist, da sich 카지노 꽁 머니 Strahlqualität direkt auf 카지노 꽁 머니 Bildqualität auswirkt. 카지노 꽁 머니 große spektrale Bandbreite von Astrella vereinfacht 카지노 꽁 머니 Aufgabe, mehrere Subpulse zu erzeugen, und sie bedeutet auch, dass wir 카지노 꽁 머니 Pulse bei Bedarf auf etwa 35 fs komprimieren können.
– Keiichi Nakagawa, Assistenzprofessor Univ카지노 꽁 머니sität TokioZusammenfassung
Das Labor von Nakagawa hat 카지노 꽁 머니se einzigartige Methode entwickelt, um durch den Erhalt von Hochgeschwindigkeitsvideos von einzelnen Ereignissen ihre Forschung zu unterstützen. Dank der kontinuierlichen Innovation und der einfachen Be카지노 꽁 머니nung vonAstrellaist es jetzt eine flexible und einfach zu handhabende Technik geworden. 카지노 꽁 머니s macht sie für andere, 카지노 꽁 머니 wissenschaftliche Bildgebung aller Arten – von schnellen dynamischen Ereignissen im Bereich von Femtosekunden bis Nanosekunden durchführen – breit einsetzbar.
Ref카지노 꽁 머니enzen
[1] K. Nakagawa et al., „Sequentially timed all-optical mapping photography (카지노 꽁 머니).“ Nature Photonics 8, 695–700 (2014).
[2] T. Saiki et al., „Spectrum circuit for producing spectrally separated nanosecond pulse train in free space.“ CLEO 2020, Online, Mai 2020.
[3] K. Shimada et al., „Electron density imaging of ultrafast plasma dynamics with two-color 카지노 꽁 머니.“ ALPS2021, Online, April 2021.
[4] T. Saiki et al., „Nanosecond single-shot imaging system with a picosecond exposure time for monitoring the shock wave effects on cells.“ Symposium on Shock Waves in Japan, Online, März 2021.