該設備是加拿大國家科學研究院的科學家研發(fā)的，名稱為UV-CUP。壓縮超快攝影(CUP)是一種新興的成像技術，已被用于捕捉超高速事件，速度以每秒數萬億幀計算，但迄今為止僅限于可見光和近紅外波長。

“許多在很短的時間尺度上發(fā)生的現象也是在很小的空間尺度上發(fā)生的，”領導這項研究的梁晉陽說?！耙吹剿鼈?，你需要感知更短的波長。在紫外甚至X射線范圍內做到這一點，是朝著這個目標邁出的顯著一步。”

為了實現這一目標，該團隊首先要開發(fā)一種特殊的光陰極，并將其集成到所謂的條紋相機中，這是一種專門為測量超快速光學現象而開發(fā)的設備。團隊還需要開發(fā)一種新的算法來獲取數據，并將其構造成圖像，梁晉陽告訴New Atlas。

“我們需要兩個步驟來操作這個相機，”他解釋說。“首先，在數據采集中，瞬時事件中的信息被擠壓成一個快照。所以，這個采集到的快照與普通相機拍攝的照片完全不一樣......第二，這個快照被輸入到重建算法中，以檢索出電影?！?/p>

下面可以看到這段持續(xù)時間在皮秒到納秒的電影。

UV-CUP相機制作的移動光子視頻

而這里是另一個視圖，顯示兩個飛秒紫外線脈沖在不同時間到達相機。

這些顯示光子實時移動的紫外線脈沖的視覺效果，是使用一個成像速度為0.5萬億幀/秒的緊湊型設備拍攝的。

UV-CUP系統示意圖

該團隊希望通過研究其光陰極的替代材料來進一步改進其UV-CUP相機，目前其效率有限。在人工智能的幫助下提高算法和圖像構建的速度是另一個目標。

UV-Cup現在正被送往法國的一個研究實驗室，在那里它將被用來捕捉不同的物理現象。這可能包括激光等離子體的產生和紫外熒光，這可能有助于改善用于診斷疾病的醫(yī)學成像技術。

一篇描述該研究的論文發(fā)表在《激光與光子學評論》雜志上。