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Technik+Digitales

Bilder in Höchstgeschwindigkeit

Forscher haben eine neue Kamera entwickelt, die tausendmal schneller arbeitet als herkömmliche Kameras. Mit der Kamera seien Belichtungszeiten von 440 Billionstel Sekunden und Bildserien im Abstand von 163 Milliardstel Sekunden möglich, berichten Keisuke Goda von der Universität von Kalifornien in Los Angeles und seine Kollegen. Sie sehen Anwendungen zum Beispiel in der Medizin bei Laser-Operationen oder bei der Aufnahme von Stoßwellen.

Bisherige Digitalkameras arbeiteten mit der sogenannten CCD-Technik. Dabei werden zur Informationsweiterleitung elektrische Ladungen von einer CCD-Zelle zur nächsten weitergegeben. Bei der neuen Kamera setzten die Wissenschaftler hingegen keine CCD-Detektoren ein, sondern eine Technik, bei der das zweidimensionale Bild zeitabhängig verschlüsselt und optisch verstärkt wird. Das Signal kann dann von einem nur aus einem Pixel bestehenden Lichtdetektor erfasst werden. Aus diesem Signal wird das Bild schließlich digital rekonstruiert.

Weil die Kamera die optischen Bilder verstärkt, umgeht sie den Kompromiss zwischen einer hohen Empfindlichkeit und einer hohen Bildgeschwindigkeit, wie er bei den üblichen CCD-Detektoren eingegangen werden muss. Die neue Kamera benötigt weder Kühlung noch eine besonders helle Lichtquelle. Die Autoren haben die Funktion der Kamera bereits an Echtzeit-Aufnahmen demonstriert, beispielsweise von sogenannten Laserablationen. Dabei wird die Oberfläche eines Materials, in der Medizin etwa Gewebe, mit Laserpulsen abgetragen.

Keisuke Goda (Universität von Kalifornien, Los Angeles) et al.: Nature, Bd. 458, S.1145, doi:10.1038/nature07980 ddp/wissenschaft.de ? Bele Boeddinghaus
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