تحديث لتقنية التصوير حول الزوايا يسمح للباحثين بالتقاط الأشياء بعيدًا عن خط البصر والتي يبلغ عرضها عدد قليل من شعيرات الإنسان، أصغر بمئة مرة من العروض السابقة.

الزوايا تمثل عائقًا للتصوير: حقيقة أم خرافة؟

قد تبدو الرؤية حول الزوايا دون استخدام المرايا مستحيلة، ولكن هناك طرقًا يمكن للباحثين استخدامها لبناء صورة تقريبية في مثل هذه المواقف باستخدام الضوء المنتشر. حتى الآن، كان لهذه التقنيات المسماة بتقنيات غير خط البصر (NLOS) دقة مكانية تبلغ بضعة سنتيمترات. من خلال تعديل إحدى هذه الطرق، حقق فريق من الباحثين في الصين تحسنًا بمقدار مئة ضعف عن تلك الدقة، مما سمح لهم بتصوير ميزات بضع مئات من الميكرو مترات. من خلال عمل الفريق البحثي الصيني  بقيادة بن وانغ، والذي نشر نتائج الدراسة في ورقة علمية بعنوان  “التصوير خارج خط البصر بدقة زمنية تبلغ بيكو ثانية”.

وتعمل تقنية غير خط البصر ( NLOS) على تصوير الأشياء المخفية عن طريق التقاط الفوتونات التي تنتقل عبر مسارات غير مباشرة من الكائن إلى الكاشف. و يمكن أن تشتت هذه الفوتونات على أسطح متعددة قبل أن تهبط على إعداد (NLOS).  ولكل مسار طول مختلف، مما يؤدي إلى الانتشار في أوقات وصول الفوتونات إلى الكاشف.  اختلاف في الطول ببضع مئات من الميكرومترات يتوافق مع اختلاف البيكو ثانية في أوقات وصول الفوتون.  و نظرًا لأن الدقة الزمنية القصوى لكاشفات الفوتون السابقة كانت بضع عشرات من البيكو ثانية، فإن الدقة المكانية كانت محدودة ببضعة سنتيمترات.

واستبدل بن وانج من جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين وزملاؤه كاشف الفوتون القياسي بجهاز كشف الفوتون “المحول إلى أعلى” الذي يتم ضخه بالليزر. حيث سمحت لهم مضخة الليزر، باختيار الفوتونات المسجلة على الكاشف بعناية ولتحديد أوقات وصول الفوتونات الواردة بدقة أكبر. هذان العاملان، كما يُقال، ساعدا في تحسين الدقة الزمنية للكاشف إلى بيكو ثانية. وأظهر الفريق تأثير هذا التحسين من خلال استخدام الإعداد الذي تمت ترقيته لصور الحروف التي يبلغ ارتفاعها ملِ مترًا والمخفية خلف الحائط.  والصور الناتجة لها دقة محورية بحوالي 180 ميكرومتر وجانبية بحوالي 2 ملم.  

المصدر: https://physics.aps.org

ترجمة: رزان نصّار

مراجعة وتدقيق: فاتن ضاوي المحنّا

تويتر: @F_D_Almutiri