Letter 工学：高速の動的現象を実時間で観察するための連続的な時間符号化増幅撮像 2009年4月30日 Nature 458, 7242 doi: 10.1038/nature07980 極めて高速の実時間光学撮像は、衝撃波、生細胞の化学的動態、神経活動、レーザー手術やマイクロ流体工学などの動的な現象を研究する際に不可欠な手段である。しかし、従来型のCCD（電荷結合素子）と、これに対抗する金属-酸化物-半導体（CMOS）素子は、高い感度と分解能で高速の動的過程をとらえることができない。この一因は技術的な限界で、センサーアレイからデータを読み出すのに時間がかかる。また、感度とフレームレートの間で基本的に、折り合いをつけねばならず、高いフレームレートでは各フレーム中に数個の光子しか集められない。これは、ほぼすべての光学撮像系に影響する問題である。本論文では、このような限界を打破し、従来型のCCDより少なくとも1,000倍速いフレームレートが得られる撮像法について報告する。この方法では、二次元画像を連続的な時間ドメインのデータストリームへ写し、同時に光ドメインでこの画像を増幅する。二次元画像全体は単一ピクセルの光検出器を使ってとらえ、正味の画像増幅として25 dB（316倍）を達成する。この方法では、冷却や高強度の光照射に頼らずに、感度とフレームレートとの間の妥協の必要をなくしている。この考えを実証するために、我々は、163 nsのフレーム速度（6.1 MHzのフレームレート）と440 psのシャッター速度で連続的な実時間撮像を行った。また、マイクロ流体流と、レーザアブレーション中に起こる相爆発効果の実時間撮像も実証した。 Full Text PDF 目次へ戻る
