Оптика, разработена за наблюдение на частици в атосекундна скала

Инженери от технологичните университети в Харвард и Грац разработиха метаповърхност за

микроскопи с изключително висока пространствена и времева разделителна способност. Устройството използва екстремна ултравиолетова светлина, за да наблюдава атоми и молекули.

Метаоптиката е силициев филмс дебелина около 200 nm, в която са гравирани малки дупчици. Цялата леща се състои от стотици милиони дупки с диаметър от 20 до 80 nm, като около 10 такива дупки са направени във всеки микрометър от материала. За сравнение, дебелината на човешкия косъм е от 60 до 100 микрона, а диаметърът на малък вирус е около 15 nm.

Екстремно ултравиолетово лъчениевисока честота и изключително къса дължина на вълната. Това теоретично прави възможно наблюдението на изключително малки обекти и бързи процеси в реално време при рекордна пространствена резолюция. Проблемът е, че повечето оптични конструкции са непрозрачни за такова излъчване.

В метаповърхността лещите садупки. Техните диаметри се различават и намаляват от центъра на мембраната навън. В зависимост от размера на дупката, светлинното лъчение, попадащо там, се изкривява под различни ъгли и в резултат на това се фокусира в точка. Само прецизното разположение на малките отвори позволява постигането на този ефект.

Изследователите тестваха свойстватаметаповърхности в експерименталното съоръжение в Грац. Лазерът беше фокусиран върху струя инертен газ и генерира екстремно ултравиолетово лъчение под формата на много кратки импулси. Резултатите от изследването потвърдиха възможността за използване на обектива за наблюдение на процеси с продължителност няколко атосекунди (10–18 s). В момента физиците работят върху микроскоп, който ще използва такава оптика.

Прочетете още:

Учените разгадаха природата на странни радиосигнали от планета, подобна на Земята

Над Италия пламна червен ореол. Сега природата му е обяснена

Уеб откри най-старата черна дупка във Вселената