Skip to main content

Hvad er et picosekund?

Et picosekund er en billioner af et sekund.Det er et mål for tid, der kommer i spil med typer teknologi såsom lasere, mikroprocessorer og andre elektroniske komponenter, der fungerer i ekstremt hurtige hastigheder.Nukleær fysikforskning involverer også målinger, der nærmer sig rækkevidden af picosekund, såvel som relateret nuklearmedicin -billeddannelse ved hjælp af positronemissionstomografi (PET).

Personlige computere nærmer sig gradvist hastigheden, hvor en enkelt beregning kan udføres i et picosekund.En hjemmecomputer med en mikroprocessor, der kører på tre Gigahertz, optræder med tre milliarder cyklusser i sekundet.Dette betyder, at det faktisk tager omkring 330 picosekunder at udføre en enkelt binær operation.

Supercomputere i USA og Kina overstiger allerede picosekund pr. Betjeningshastigheder.En af de hurtigste supercomputere i USA kan udføre 360 billioner operationer pr. Sekund, hvilket er lidt hurtigere end en operation pr. Picosekund.Kina afslørede en supercomputer i 2010, der var i stand til at udføre 2,5 Petaflops pr. Sekund, eller 2,5 quadrillion -operationer hvert sekund, hvilket betyder, at hvert picosecond, det optimalt udfører 2.500 beregninger.

Lasere designet til at fungere i Picosecond Range udsender lyspulser hver til en tilFlere titusinder af picosekunder i tide.Der er flere typer laserdesign, der kan fungere med disse hastigheder, herunder lasere i bulk fast tilstand, tilstandslåste fiberlasere og Q-switched lasere.Hver model er bygget på picosekunddioden, som kan være tilstandslåst eller få skiftede, skiftende pulshastigheder fra nanosekundhastigheder, der er i milliardpunkter i sekundet, til mindst ti gange hurtigere ind i 100'erne af picoseconds-serien.

Selvom sådanne ultrahurtige lasere er svære at forestille sig, eksisterer der et endnu hurtigere niveau af modeller.En picosekund pulslaser er 1.000 gange langsommere end en femtosekund laser.Dette gør picosekunddesign mindre forkant og betydeligt mere økonomiske til anvendelser som mikro-maskering af komponenter.Begge typer lasere har lignende niveauer af ydeevne for de job, de har til opgave.

I feltet Nuclear Medicine opbygger en kæledyrsmaskine et billede gennem gammastråler, der interagerer med scintillende krystaller for at producere Compton -elektroner med optimale hastigheder på omkring 170 picosekunder.I virkeligheden er dette normalt meget langsommere og tager ca. 1 til 2 nanosekunder i længde pr. Emissionspartikel.Time of Flight PET (TOFPET) forskning forsøger at reducere den faktiske flyvetid ned til under 300 picosekunder gennem forbedringer i fotodetektorer, de scintillating krystaller selv og tilhørende elektronik.Selvom disse hastighedsrater allerede er utroligt hurtige, er det en langsom, tidskrævende proces at rekonstruere et billede af menneskelige kropsregioner fra disse emissioner, der ofte tager flere dage at gennemføre.