So schnell wie das Licht: US-Forscher haben eine Kamera konstruiert, die sogar einzelne Lichtpulse im Flug aufzeichnen kann. Mit der neuen Ultra-High-Speed-Technik lassen sich zweidimensionale Aufnahmen mit einer Bildrate von bis zu 100 Milliarden Bildern pro Sekunde erzeugen. Damit trete man in eine Ära ein, die ganz neue Einsichten eröffne, so die Forscher im Fachmagazin „Nature“.
Ein heller Fleck nähert sich einer Platte, prallt ab und fliegt wabernd in einem schrägen Winkel wieder davon. Nein, dieses Video zeigt nicht den Flug eines Gummiballs, sondern einen einzelnen Lichtpuls – aufgezeichnet von der neuen High-Speed-Kameratechnik. Liang Gao und seine Kollegen von der Washington University in St. Louis haben sie auf Basis der sogenannten Streak-Kamera entwickelt.
Streak-Kamera: schnell, aber eindimensional
Bei dieser Methode werden zeitlich nacheinander eintreffende Lichtpulse in ein räumliches Muster von Elektronen umgewandelt. Dieses Muster spiegelt den zeitlichen Verlauf des Prozesses wieder und ermöglicht es so, beispielsweise die Ausbreitung von Licht aufzuzeichnen.
Doch die Streak-Kameras haben einen erheblichen Nachteil, wie die Forscher erklären: Sie sind ein eindimensionales Aufnahmegerät. Zweidimensionale ultrakurze Ereignisse lassen sich damit nur einfangen, in dem ein wiederholter Prozess quasi Zeile für Zeile abgetastet wird. „In Fällen, in denen sich ein Ereignis nur schwer oder gar nicht wiederholen lässt, wie beispielsweise bei optischen Turbulenzen, Nuklearexplosionen oder einer Supernova, eignet sich diese Methode aber nicht“, so Gao und seine Kollegen.
