Una cámara de rayos X es un instrumento que mide la variación de la intensidad de un pulso de luz con el tiempo. Se utiliza para medir la duración del pulso de algunos sistemas láser ultrarrápidos y para aplicaciones como la espectroscopia de resolución temporal y el LIDAR .
Las cámaras mecánicas de rayos X utilizan un espejo giratorio o un sistema de rendija móvil para desviar el haz de luz. Tienen una velocidad máxima de escaneo y, por lo tanto, una resolución temporal limitada. [1]
Las cámaras optoelectrónicas de rayos catódicos funcionan dirigiendo la luz hacia un fotocátodo , que cuando es alcanzado por fotones produce electrones a través del efecto fotoeléctrico . Los electrones se aceleran en un tubo de rayos catódicos y pasan a través de un campo eléctrico producido por un par de placas, que desvía los electrones hacia los lados. Al modular el potencial eléctrico entre las placas, el campo eléctrico cambia rápidamente para dar una desviación variable en el tiempo de los electrones, barriendo los electrones a través de una pantalla de fósforo en el extremo del tubo. [2] Se utiliza un detector lineal, como una matriz de dispositivos acoplados a carga (CCD), para medir el patrón de rayos en la pantalla y, por lo tanto, el perfil temporal del pulso de luz. [3]
La resolución temporal de las mejores cámaras optoelectrónicas de rayos X es de alrededor de 180 femtosegundos . [4] La medición de pulsos más cortos que esta duración requiere otras técnicas como la autocorrelación óptica y la activación óptica resuelta en frecuencia (FROG). [5]
En diciembre de 2011, un equipo del MIT publicó imágenes que combinaban el uso de una cámara de rayos X con pulsos láser repetidos para simular una película con una velocidad de cuadros de un billón de fotogramas por segundo. [6] Esto fue superado en 2020 por un equipo de Caltech que logró velocidades de cuadros de 70 billones de fps. [7]