Skip to main content

Hva er et picosekund?

Et picosekund er en billion på et sekund.Det er et mål på tid som kommer i spill med typer teknologi som lasere, mikroprosessorer og andre elektroniske komponenter som fungerer i ekstremt raske hastigheter.Forskning av kjernefysikk involverer også målinger som nærmer seg rekkevidden til picosekundet, samt relatert kjernemedisinsk avbildning ved bruk av positronemisjonstomografi (PET).

Personlige datamaskiner nærmer seg gradvis hastigheten der en enkelt beregning kan utføres i et Picosecond.En hjemmecomputer med en mikroprosessor som kjører på tre Gigahertz, utfører på tre milliarder sykluser per sekund.Dette betyr at det faktisk tar omtrent 330 picosekunder å utføre en enkelt binær operasjon.

Supercomputers i USA og Kina overstiger allerede Picosecond per operasjonshastighet.En av de raskeste superdatamaskinene i USA kan utføre 360 billioner operasjoner per sekund, noe som er litt raskere enn en operasjon per picosekund.Kina avslørte en superdatamaskin i 2010 som var i stand til å utføre 2,5 petaflops per sekund, eller 2,5 kvadrillion -operasjoner hvert sekund, noe som betyr at hver picosekund, den utfører 2500 beregninger optimalt.Flere titalls picosekunder i tide.Det er flere typer laserdesign som kan fungere i disse hastighetene, inkludert lasere med bulk, modus-låsede fiberlasere og Q-svitsjede lasere.Hver modell er bygget på picosecond-dioden, som kan være moduslåst eller forsterkning av gevinst, og endrer pulshastigheter fra nanosekundhastigheter som er i milliardene på et sekund, til minst ti ganger raskere inn i 100-årene av picosekunders rekkevidde.

Selv om slike ultra-raske lasere er vanskelig å forestille seg, eksisterer et enda raskere nivå av modeller.En picosecond pulslaser er 1000 ganger tregere enn en femtosekundlaser.Dette gjør picosekund-design mindre banebrytende, og betydelig mer økonomisk for bruk som mikro-maskinering av komponenter.Begge typer lasere har lignende ytelsesnivåer for jobbene de har til oppgave.

I kjernemedisinfeltet bygger en kjæledyrmaskin opp et bilde gjennom gammastråler som samhandler med scintillating krystaller for å produsere Compton -elektroner med optimale hastigheter på rundt 170 picosekunder.I virkeligheten er dette vanligvis mye tregere og tar omtrent 1 til 2 nanosekunder i lengde per utslippspartikkel.Tid for Flight Pet (TOFPET) forskning prøver å redusere den faktiske flytiden ned til under 300 picosekunder, gjennom forbedringer i fotodetektorer, selve scintillating og tilhørende elektronikk.Selv om disse hastighetshastighetene allerede er utrolig raske, er det en langsom tidkrevende prosess som ofte tar flere dager å fullføre et bilde av menneskekroppsregioner fra disse utslippene.