Optik udviklet til at observere partikler på attosekund skala

Ingeniører fra Harvard og Graz Universities of Technology har udviklet en metasurface for

mikroskoper med ekstrem høj rumlig og tidsmæssig opløsning. Enheden bruger ekstremt ultraviolet lys til at observere atomer og molekyler.

Meta-optik er en siliciumfilmomkring 200 nm tyk, hvori bittesmå huller er ætset. Hele linsen består af hundreder af millioner af huller med en diameter på 20 til 80 nm, med omkring 10 sådanne huller lavet i hver mikrometer af materialet. Til sammenligning er tykkelsen af ​​et menneskehår 60 til 100 mikron, og diameteren af ​​en lille virus er omkring 15 nm.

Ekstrem ultraviolet strålinghøj frekvens og ekstremt kort bølgelængde. Dette gør det teoretisk muligt at observere ekstremt små objekter og hurtige processer i realtid med en rekordstor rumlig opløsning. Problemet er, at de fleste optiske designs er uigennemsigtige for sådan stråling.

I en metasflade er linsernehuller. Deres diametre er forskellige og falder fra midten af ​​membranen og udad. Afhængigt af hullets størrelse forvrænges lysstrålingen, der falder der, i forskellige vinkler og fokuseres som følge heraf til et punkt. Kun den præcise placering af de bittesmå huller gør det muligt at opnå denne effekt.

Forskerne testede egenskabernemetaflader i forsøgsanlægget i Graz. Laseren var fokuseret på en stråle af inert gas og genererede ekstrem ultraviolet stråling i form af meget korte impulser. Resultaterne af undersøgelsen bekræftede muligheden for at bruge linsen til at observere processer, der varer adskillige attosekunder (10-18 s). Fysikere arbejder i øjeblikket på et mikroskop, der vil bruge sådan optik.

Læs mere:

Forskere har fundet ud af karakteren af ​​mærkelige radiosignaler fra en planet, der ligner Jorden

En rød glorie blussede op over Italien. Nu er dens natur blevet forklaret

Webb har fundet det ældste sorte hul i universet