Китайцы изобрели фотоаппарат, который умеет “замораживать” время

Китайские ученые из Университета Цзинаня разработали систему, которая позволяет получать четкие изображения деталей, вращающихся на экстремально высоких скоростях — до 14 700 оборотов в минуту. Они буквально научились “замораживать” время, благодаря новой уникальной технологии. 

Принцип работы

Основой технологии стал инновационный метод, сочетающий в себе однопиксельный детектор и применение структурированного освещения. Важным элементом системы является высокоскоростной проектор, который может функционировать на частоте до 22 000 Гц. Он последовательно освещает вращающийся объект, что и создает эффект «замороженного», застывшего изображения. Это позволяет получать четкие снимки даже при высоких скоростях вращения. 

В ходе работы система последовательно фиксирует изменения в изображении вращающегося объекта. Для достижения синхронизации между проекцией и движением объекта используется лазерный луч, направленный на лопасть вращающегося элемента. Это позволяет системе точно определять момент смены светового паттерна, что критически важно для получения качественного изображения.  

Испытания и результаты

Технология уже прошла успешные испытания на модели реактивного двигателя, вращающегося со скоростью 2170 об/мин, а также на кулере процессора с частотой вращения 14,7 тыс. об/мин. Все тесты подтвердили высокую эффективность и надежность системы, а также ее способность работать с объектами, скорость вращения которых может изменяться. Это делает разработку особенно привлекательной для применения в реальных условиях.  

Области применения

Как утверждают создатели, технология может быть использована для мониторинга состояния турбин электростанций, диагностики авиадвигателей, а также контроля работы бытовых приборов, например, вентиляторов или жестких дисков. Благодаря своей универсальности, новая система может значительно повысить безопасность и эффективность работы различных механизмов.  

По сравнению с традиционными высокоскоростными камерами, новая система обладает рядом значительных преимуществ. Во-первых, разработка относительно недорога, что делает ее доступной для широкого круга пользователей. Во-вторых, система позволяет осуществлять постоянный контроль за состоянием объектов, что особенно важно в производственных и высоконагруженных условиях. В-третьих, она обеспечивает высококачественные изображения без эффекта размытия, что критично для анализа и диагностики. Ну и наконец, новая технология легко может быть адаптирована под работу почти с любыми вращающими объектами, вне зависимости от их скорости, размера и конфигурации.