Co je to picosecond?
PicoseCond je jedna bilionta sekundy. Je to míra času, která přichází do hry s typy technologií, jako jsou lasery, mikroprocesory a další elektronické komponenty, které fungují při extrémně rychlých rychlostech. Výzkum jaderné fyziky také zahrnuje měření, která se blíží rozsahu pikosekundu, jakož i související zobrazování jaderné medicíny pomocí pozitronové emisní tomografie (PET). Domácí počítač s mikroprocesorem, který běží ve třech Gigahertz, provádí ve třech miliardách cyklů za sekundu. To znamená, že ve skutečnosti trvá asi 330 pikosekund pro provedení jediné binární operace. Jeden z nejrychlejších superpočítačů v USA může provádět 360 bilionů operací za sekundu, což je o něco rychlejší než jedna operace na picosekundu. Čína odhalila supercoMputer v roce 2010, který byl schopen provádět 2,5 petaflops za sekundu, nebo 2,5 kvadrilionových operací každou sekundu, což znamená, že každá picosekunda optimálně provádí 2 500 výpočtů.
lasery určené k provozu v rozsahu pikosekundu vyzařují světelné pulsy každý až několik desítek pikosekund v čase. Existuje několik typů laserových konstrukcí, které mohou pracovat při těchto rychlostech, včetně hromadných laserů pevných stavů, laserů zamyšlených režimem a laserů s přepnutím Q. Každý model je postaven na pikosekundové diodě, kterou může být zamčena nebo přepínána režimem, měnící se pulzní rychlosti z nanosekundových rychlostí, které jsou v miliardách sekundy, na nejméně desetkrát rychlejší do rozsahu 100s picosekund.
Ačkoli jsou takové ultrarychlé lasery těžké si představit, existuje ještě rychlejší úroveň modelů. Pikosekundový pulzní laser je 1 000krát pomalejší než femtosekundový laser. Díky tomu je picosekundové návrhyMéně špičky a výrazně ekonomičtější pro použití, jako je mikro-machining komponent. Oba typy laserů mají podobné úrovně výkonu pro úlohy, s nimiž jsou pověřeny.
V poli Nuclear Medicine, stroj PET vytváří obraz prostřednictvím gama paprsků, které interagují se scintilačními krystaly, aby produkovaly Comptonovy elektrony při optimálních rychlostech přibližně 170 pikosekund. Ve skutečnosti je to obvykle mnohem pomalejší a trvá asi 1 až 2 nanosekundy na délku na emisní částici. Čas průzkumu Flight PET (TOFPET) se pokouší zkrátit skutečnou dobu letu pod 300 pikosekund, prostřednictvím zlepšení fotodetektorů, samotných scintilačních krystalů a související elektroniky. Přestože jsou tyto rychlosti již neuvěřitelně rychlé, rekonstrukce obrazu oblastí lidského těla z těchto emisí je pomalý, časově náročný proces, který často trvá několik dní.