Hvad er en picosekund?

En picosekund er en trilliondel af et sekund. Det er et mål for tid, der kommer i spil med typer af teknologi, såsom lasere, mikroprocessorer og andre elektroniske komponenter, der opererer ved ekstremt høje hastigheder. Nuklear fysik forskning indebærer også målinger, der nærmer sig området for picosekund, samt relaterede nuklearmedicin billeddannelse ved hjælp af positron emission tomografi (PET).

Pc'er er gradvist nærmer hastigheden, hvor en enkelt beregning kan udføres i en picosekund. En hjemmecomputer med en mikroprocessor, der kører på tre gigahertz optræder på tre milliarder cyklusser per sekund. Det betyder, at det er faktisk at tage omkring 330 picosekunder at udføre en enkelt binær operation.

Supercomputere i USA og Kina allerede overskrider picosekund per operation hastigheder. En af de hurtigste supercomputere i USA kan gøre 360000000000000 operationer per sekund, hvilket er lidt hurtigere end en operation pr picosekund. Kina viste en supercomputer i 2010, som var i stand til at udføre 2,5 petaflops per sekund, eller 2,5 quadrillion operationer hvert sekund, hvilket betyder, at hver picosekund, det optimalt udfører 2.500 beregninger.

Lasere er konstrueret til drift i picosekund området udsender lysimpulser hver til tocifrede picosekunder i tide. Der findes flere typer af laser design, der kan operere på disse hastigheder, herunder bulk-solid state lasere, mode-locked fiberlasere og Q-switched lasere. Hver model er bygget på picosekund diode, som kan være mode-locked eller gevinst tændt, skiftende puls fra nanosekund hastigheder, der er i milliardtedel af et sekund, til mindst ti gange hurtigere ind i 100s picosekunder spænder.

Selvom sådanne ultrahurtige lasere er svært at forestille sig, findes en endnu hurtigere niveau af modeller. En picosekund puls laser er 1.000 gange langsommere end en femtosekund laser. Dette gør picosekund designs mindre banebrydende, og betydeligt mere økonomisk for anvendelser, såsom mikro-bearbejdning af komponenter. Begge typer af lasere har lignende niveauer for de job, som de har til opgave.

Inden nuklearmedicin en PET-maskine opbygger et billede via gammastråler interagerer med funklende krystaller til at producere Compton elektroner ved optimale hastigheder på omkring 170 picosekunder. I virkeligheden er dette sædvanligvis meget langsommere og tager omkring 1 til 2 nanosekunder i længden pr partikelemission. Time søgning PET (TOFPET) forskning forsøger at nedbringe de faktiske flyvetid ned til under 300 picosekunder, gennem forbedringer i fotodetektorer, de funklende krystaller selv, og tilhørende elektronik. Selv om disse speed satser er utrolig hurtig allerede, rekonstruere et billede af menneskelige krop regioner fra disse udledninger er en langsom, tidskrævende proces, der ofte tager flere dage at fuldføre.


© 2021 Zajacperrone.com | Contact us: webmaster# zajacperrone.com