Μια ομάδα ερευνητών, με επικεφαλής τον καθηγητή Τζινγιάνκ Λιάνγκ του Εθνικού Ινστιτούτου Επιστημονικής Έρευνας (INRS) του Καναδά, ανέπτυξε μια καινοτόμο επιστημονική κάμερα με την ονομασία SCARF (swept-coded aperture real-time femtophotography). Η κάμερα έχει τη δυνατότητα να καταγράφει εικόνες με ταχύτητα 156,3 τρισεκατομμυρίων καρέ ανά δευτερόλεπτο, ανοίγοντας νέους ορίζοντες στη μελέτη ταχύτατων φαινομένων που διαφεύγουν της καταγραφής από τους υπάρχοντες επιστημονικούς αισθητήρες.
Η ερευνητική ομάδα κατάφερε να καταγράψει με επιτυχία διαδικασίες όπως η απορρόφηση σε ημιαγωγό και ο απομαγνητισμός ενός μεταλλικού κράματος. Τα αποτελέσματα της έρευνας, που δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Nature, ενδέχεται να έχουν σημαντικές εφαρμογές σε διάφορους τομείς, από τη μελέτη των ωστικών κυμάτων έως την ανάπτυξη αποτελεσματικότερων φαρμάκων.
Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές υπερταχείες κάμερες που καταγράφουν διαδοχικά καρέ και στη συνέχεια τα συνθέτουν, η SCARF ακολουθεί μια διαφορετική προσέγγιση. Επιτρέπει στο φως να εισέρχεται στον αισθητήρα σε ελαφρώς διαφορετικές χρονικές στιγμές, απελευθερώνοντας την κάμερα από την ανάγκη επεξεργασίας χωρικών δεδομένων κατά τη στιγμή της καταγραφής. Αυτό επιτρέπει την καταγραφή εξαιρετικά γρήγορων παλμών λέιζερ, με ταχύτητα έως και 156,3 τρισεκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο.
Στη συνέχεια, ένας αλγόριθμος αναλαμβάνει την επεξεργασία των ακατέργαστων δεδομένων, αποκωδικοποιώντας τις χρονικά κατατμημένες πληροφορίες και μετατρέποντας κάθε ένα από τα τρισεκατομμύρια καταγεγραμμένα καρέ σε μια ολοκληρωμένη, κινούμενη εικόνα.
Αξιοσημείωτο είναι ότι το σύστημα SCARF κατασκευάστηκε με τη χρήση εμπορικά διαθέσιμων οπτικών εξαρτημάτων και περιγράφεται από την ερευνητική ομάδα ως οικονομικό και ενεργειακά αποδοτικό, ικανό να επιτύχει μετρήσεις υψηλής ποιότητας σε σύγκριση με τις υπάρχουσες τεχνικές.
Παρόλο που η SCARF εστιάζει κυρίως στην έρευνα, τα μέλη της ομάδας συνεργάζονται ήδη με δύο εταιρείες για την ανάπτυξη εμπορικών εκδόσεων που θα απευθύνονται σε επιστήμονες που εργάζονται σε πανεπιστήμια και ερευνητικά ιδρύματα. Περισσότερες τεχνικές λεπτομέρειες και πληροφορίες σχετικά με τις πιθανές εφαρμογές του συστήματος περιλαμβάνονται στο πλήρες κείμενο της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο Nature.
