Разработана камера, способная распознать надпись на пылинке

Техника
мобильная версия
, Текст: Сергей Попсулин

Исследователи создали камеру, способную различать надписи на пылинке. Более того, установка способна видеть сквозь токонепроводящие материалы, такие как бумага, одежда, дерево, картон, пластик, камень, керамика, кремниевую подложку. Наиболее вероятные сферы применения — полупроводниковая промышленность и медицина.


Камера с экстраординарными возможностями

Группа исследователей из Эксетерского университета в Великобритании под руководством Райко Станчева (Rayko Stantchev) разработала камеру, способную распознать надпись на пылинке. Но работает она отличным от обычных цифровых фотокамер способом, сообщает Popular Mechanics.

Принцип действия

В основе камеры лежит терагерцовое излучение — вид электромагнитного излучения, частота волн которого лежит в интервале между 100 ГГц и 30 ТГц, а длина волны находится в диапазоне от 10 мкм до 3 мм. Терагерцовое излучение еще называют Т-лучами или Т-светом.

Подобно волнам инфракрасного и микроволнового диапазона, Т-лучи обладают способностью проникать в различные токонепроводящие материалы, например: в бумагу, одежду, дерево, картон, пластик, камень, керамику, кремниевую подложку. Они также проникают в туман и облака, но не могут глубоко проникнуть в металл и воду, так как быстро поглощаются этими средами. 

Свойства Т-света делают его привлекательным для «просвечивания» предметов, когда необходимо узнать, что находится внутри. По этой причине он уже принят на вооружение искусствоведами для того, чтобы изучать структуры картин и фресок, а также аэрокосмическими инженерами для проверки дефектов в обшивке космических шаттлов.

Терагерцовое излучение не ионизирует вещество, в отличие от, например, рентгеновского излучения, поэтому оно безопасно для человека. 

Считанное камерой изображение размером 2 x 2 мм, нанесенное на кремниевую подложку с обратной стороны

Недостаток существующих камер

Все существующие камеры с терагерцовым излучением объединяет один недостаток: ограниченная разрешающая способность. «Вы не можете увидеть ничего менее 200 мкм (что примерно в два раза больше толщины человеческого волоса)», — сказал Станчев. Это вполне достаточная разрешающая способность, если искусствоведу нужно узнать чуть больше об итальянской фреске эпохи Возрождения, но для поиска дефектов в компьютерных чипах этого не достаточно, добавил он. 

Решение проблемы

Станчев объяснил простым языком, как ему удалось решить проблему, на примере. «Представьте белое полотно, на которое направлен свет. Если вы поместите кисть между источником света и полотном рядом с последним, тень на полотне будет четкой. Если вы начнете удалять руку от полотна, тень будет размываться. Полотно — это наша камера. Что нам удалось сделать — это разместить ее действительно очень близко к объекту съемки. Подсвечивая выборочные области, мы получаем очень четкое изображение».

Сферы применения

Основными сферами применения новой камеры могут стать полупроводниковая промышленность и медицина. С помощью устройства, например, можно проверять качество компьютерных чипов и искать в них дефекты. При этом делать это на готовой продукции — без необходимости ее вскрытия. 

Группа исследователей планирует с помощью своего изобретения разработать метод диагностирования рака кожи. «Благодаря сверхвысокой разрешающей способности мы рассчитываем, что сможем научиться обнаруживать это заболевание на ранних стадиях», — заявил Станчев, указав на то, что высокая разрешающая способность позволит узнавать о росте клеток еще до того, как их сможет увидеть глаз врача.