Skip to main content

Vad är ett picosekund?

Ett picosekund är en biljon till en sekund.Det är ett mått på tiden som spelar in med typer av teknik som lasrar, mikroprocessorer och andra elektroniska komponenter som fungerar med extremt snabba hastigheter.Kärnfysikforskning involverar också mätningar som närmar sig räckvidden för picosekundet, liksom relaterad kärnmedicinavbildning med hjälp av positronemissionstomografi (PET).

Personliga datorer närmar sig gradvis hastigheten där en enda beräkning kan utföras i ett picosekund.En hemdator med en mikroprocessor som körs vid tre Gigahertz utför på tre miljarder cykler per sekund.Detta innebär att det faktiskt tar cirka 330 picosekunder att utföra en enda binär operation.

Superdatorer i USA och Kina överskrider redan picosekund per operationshastigheter.En av de snabbaste superdatorerna i USA kan göra 360 biljoner verksamhet per sekund, vilket är något snabbare än en operation per picosekund.Kina avslöjade en superdator 2010 som kunde utföra 2,5 petaflops per sekund, eller 2,5 kvadrillionoperationer varje sekund, vilket innebär att varje picosekund, det optimalt utför 2500 beräkningar.

lasrar utformade för att fungera i picosekundområdet från och med alla till varje till 2 500 beräkningar.

lasrar utformade för att fungera i picosekundområdet från och med alla till varje till 2 500 beräkningar.

lasrar utformade för att fungera i picosekundområdet från och med alla till varje till 2 500 beräkningar.

Lasers utformade för att fungera i Picosecond -sortimentet avger ljus pulserar varje till 2500Flera tiotals picosekunder i tid.Det finns flera typer av laserkonstruktioner som kan fungera med dessa hastigheter, inklusive bulkfastillståndslasrar, lägeslåsta fiberlasrar och Q-switched lasrar.Varje modell är byggd på den picosekundiga dioden, som kan vara lägeslåst eller förstärkas, byter pulsfrekvens från nanosekundshastigheter som är i miljarder av en sekund, till minst tio gånger snabbare i 100-talet av picosekunders intervall. Även om sådana ultra-snabba lasrar är svåra att föreställa sig, finns det en ännu snabbare modeller.En picosekund pulslaser är 1 000 gånger långsammare än en femtosekundslaser.Detta gör picosekundskonstruktioner mindre banbrytande och betydligt mer ekonomiskt för användningar som mikro-maskiner av komponenter.Båda typerna av lasrar har liknande nivåer av prestanda för de jobb som de har till uppgift. Inom kärnmedicinskt fält bygger en husdjursmaskin upp en bild genom gammastrålar som interagerar med scintillating kristaller för att producera Compton -elektroner med optimala hastigheter på cirka 170 picosekunder.I verkligheten är detta vanligtvis mycket långsammare och tar cirka 1 till 2 nanosekunder i längd per emissionpartikel.Time of Flight Pet (TOFPET) Forskning försöker minska den faktiska flygtiden ner till under 300 picosekunder, genom förbättringar av fotodetektorer, de scintillerande kristallerna själva och tillhörande elektronik.Även om dessa hastighetshastigheter redan är oerhört snabba, är rekonstruktion av en bild av mänskliga kroppsregioner från dessa utsläpp en långsam, tidskrävande process som ofta tar flera dagar att slutföra.