เลนส์ที่พัฒนาขึ้นเพื่อสังเกตอนุภาคในระดับ attosecond

วิศวกรจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีฮาร์วาร์ดและกราซได้พัฒนาเมตาเซอร์เฟสสำหรับ

กล้องจุลทรรศน์ที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่และเชิงเวลาสูงมาก อุปกรณ์นี้ใช้แสงอัลตราไวโอเลตที่รุนแรงในการสังเกตอะตอมและโมเลกุล

Meta-optics เป็นฟิล์มซิลิกอนหนาประมาณ 200 นาโนเมตร ซึ่งมีการสลักรูเล็กๆ เลนส์ทั้งหมดประกอบด้วยรูหลายร้อยล้านรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 ถึง 80 นาโนเมตร โดยมีรูดังกล่าวประมาณ 10 รูในแต่ละไมโครเมตรของวัสดุ สำหรับการเปรียบเทียบ ความหนาของเส้นผมมนุษย์อยู่ที่ 60 ถึง 100 ไมครอน และเส้นผ่านศูนย์กลางของไวรัสขนาดเล็กคือประมาณ 15 นาโนเมตร

รังสีอัลตราไวโอเลตมากความถี่สูงและความยาวคลื่นสั้นมาก ในทางทฤษฎีแล้วสิ่งนี้ทำให้สามารถสังเกตวัตถุขนาดเล็กมากและกระบวนการที่รวดเร็วแบบเรียลไทม์ด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่เป็นประวัติการณ์ ปัญหาคือการออกแบบออปติคัลส่วนใหญ่ทึบแสงจากการแผ่รังสีดังกล่าว

ใน metasurface เลนส์คือหลุม เส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันและลดลงจากจุดศูนย์กลางของเมมเบรนออกไปด้านนอก ขึ้นอยู่กับขนาดของรู การแผ่รังสีของแสงที่ตกกระทบจะบิดเบี้ยวในมุมต่างๆ และเป็นผลให้โฟกัสไปที่จุดหนึ่ง เฉพาะตำแหน่งที่แม่นยำของรูเล็กๆ เท่านั้นที่จะทำให้เกิดเอฟเฟกต์นี้ได้

นักวิจัยได้ทดสอบคุณสมบัติmetasurfaces ในสถานที่ทดลองในกราซ เลเซอร์โฟกัสไปที่ไอพ่นของก๊าซเฉื่อยและสร้างรังสีอัลตราไวโอเลตมากในรูปแบบของพัลส์ที่สั้นมาก ผลการศึกษายืนยันความเป็นไปได้ในการใช้เลนส์เพื่อสังเกตกระบวนการที่กินเวลาหลาย attoseconds (10–18 วินาที) ขณะนี้นักฟิสิกส์กำลังทำงานกับกล้องจุลทรรศน์ที่จะใช้เลนส์ดังกล่าว

อ่านเพิ่มเติม:

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบธรรมชาติของสัญญาณวิทยุประหลาดจากดาวเคราะห์ที่คล้ายกับโลก

รัศมีสีแดงสว่างขึ้นทั่วอิตาลี ตอนนี้ธรรมชาติของมันได้รับการอธิบายแล้ว

Webb ได้พบหลุมดำที่เก่าแก่ที่สุดในจักรวาล