Neue Laserkamera filmt mit 12,5 Milliarden Bildern pro Sekunde

Physiker der Universität Göteborg, Schweden, haben zusammen mit Kollegen in den USA und Deutschland eine ultraschnelle Laserkamera entwickelt. Diese kann Videos mit einer Rekordgeschwindigkeit von 12,5 Milliarden Bildern pro Sekunde erstellen. Die Leistungssteigerung gegenüber den besten bisher verfügbaren Laserkameras ist dabei nicht marginal: Die Geschwindigkeit stieg um den Faktor Tausend. Bei der Entwicklung des Systems ging es allerdings auch nicht einfach um technischen Fortschritt. Vielmehr mussten die Erschaffer sich ein entsprechendes Werkzeug bauen, um mit ganz anderer Forschung voranzukommen.

Konkret geht es um die Fragestellung, was genau bei der Verbrennung verschiedener Kohlenwasserstoffe passiert. Das Ausgangsmaterial wird dabei in einer zweidimensionalen Schicht auf eine Trägersubstanz aufgetragen und verbrannt. Mit der Kamera kann dann genau beobachtet werden, welche Reaktionen in welcher Reihenfolge ablaufen.

Verbrennung im Detail

"Je mehr Bilder aufgenommen werden, desto genauer können wir den Verlauf der Ereignisse verfolgen. Bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoff-Kraftstoffen entstehen nanogroße Rußpartikel, verschiedene Lichterscheinungen und umweltgefährdende polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)", sagt Yogeshwar Nath Mishra, einer der Forscher an der Universität Göteborg.

Die bisherigen Kameras waren nicht nur deutlich langsamer, sondern benötigten auch mehrere Laserpulse, um ein einzelnes Bild anzufertigen. Jeder Lasereinsatz führt dem Verbrennungsprozess aber neue Energie zu und es müssen entsprechende Verfälschungen aus den Ergebnissen herausgerechnet werden. Der neuen Kamera genügt ein Laserpuls pro Bild, wodurch das Licht eben effizienter eingesetzt wird und eine viel dichtere Bildabfolge möglich wird.

Ein besonderes Interesse haben die Forscher dabei an den Rußpartikeln, die sich bei dem Prozess bilden. Diese haben nur eine kurze Lebensdauer, bringen aber wichtige Daten über die ablaufenden Prozesse hervor. Die Anwendungsmöglichkeiten des neuen Kamerasystems gehen zudem weit über die Verbrennungsforschung hinaus, das Gerät kann in der Physik, Chemie, Biologie und Medizin sowie in der Energie- und Umweltforschung breit eingesetzt werden.


Siehe auch:
Forschung, Wissenschaft, Stockfotos, Labor, Physik, Science, scientist, Laser, Wissenschaftler, Experiment, Frau, Versuch, Naturwissenschaft, Laserstrahl