a. SCARF体系示意图。CCD 电荷耦合器件、G1–G2 光栅、L1–L4 透镜、M1–M2 反射镜。b. SCARF的运作状况，并附有说明性数据。
寻求更高的速度并不仅仅运动员的专有。研讨人员也能够用他们的发现完成这样的豪举。美国国家科学研讨院(INRS)Jinyang Liang教授和他的团队便是如此，他们的研讨成果最近宣布在《天然·通讯》(Nature Communications)上。该研讨小组坐落国家科学研讨中心的动力资料电信研讨中心，他们开发了一种新式超快摄像体系，每秒可捕捉高达156.3万亿幅画面，精确度令人惊叹。这是初次完成单次拍照超快消磁的二维光学成像。这种名为 SCARF(扫码孔径实时飞秒拍照)的新设备能捕捉半导体中的瞬态吸收和金属合金的超快消磁。这种新办法将有利于推进现代物理学、生物学、化学、资料科学和工程学等广泛范畴的常识前沿。
Liang教授是国际闻名的超快成像前驱。2018 年，他作为首要开发者完成了该范畴的重大打破，为 SCARF 的开发奠定了根底。到目前为止，超快相机体系首要是选用逐帧次序捕捉的办法。它们经过简略、重复的丈量获取数据，然后将一切数据凑集在一起，制作成一部电影，重建观察到的运动。
Liang教授解说说：但是，这种办法只能用于慵懒样品或每次都以完全相同的办法产生的现象。易碎的样品，更不用说不行重复的现象或速度超快的现象，都无法用这种办法观察到。例如，飞秒激光烧蚀、冲击波与活细胞的相互作用以及光学混沌等现象都无法用这种办法来进行研讨。”
Liang教授开发的第一个东西填补了这一空白。T-CUP(每秒万亿帧紧缩超快拍照)体系以被迫飞秒成像为根底，能够每秒获取十万亿(1013)帧。这是向超快单次实时成像迈出的重要的第一步。但是，应战仍然存在。Liang持续说：许多根据紧缩超快拍照的体系有必要应对数据质量下降的问题，而且有必要献身视场的序列深度。这些约束可归因于其作业原理，即需求一起剪切场景和编码光圈。SCARF 克服了这些应战。它的成像形式能轻松完成静态编码光圈的超快扫描，一起不会剪切超快现象。这就为带有电荷耦合器件(CCD)的相机上的单个像素供给了高达 156.3 THz 的全序列编码率。这些成果能够在反射和透射形式下，以可调整的帧速率和空间标准在一次拍照中取得。使用场景规模广泛
SCARF 使观测超快、不行重复或难以再现的共同现象成为或许，例如活细胞或物质中的冲击波力学。这些发展有或许用于开发更好的制药和医疗办法。
此外，SCARF 还能带来很吸引人的经济顺便利益。Axis Photonique 和 Few-Cycle 这两家公司已在与梁教授的团队协作，为他们正在申请专利的发现出产市场化版别。这对魁北克来说是一个很好的时机，能够稳固其在光子学范畴本已令人羡慕的领头羊。