Розроблено оптику для спостереження за частинками в аттосекундному масштабі

Инженеры из Гарвардского и Грацского технологического университетов разработали метаповерхность для

мікроскопів з надзвичайно високою просторовою та тимчасовою роздільною здатністю. Пристрій використовує для спостереження за атомами та молекулами екстремальне ультрафіолетове випромінювання.

Метаоптика є кремнієвою плівкою.товщиною приблизно 200 нм, в якій витравлені крихітні отвори. Вся лінза складається з сотень мільйонів дірок діаметром від 20 до 80 нм, причому в кожному мікрометрі матеріалу зроблено близько 10 таких отворів. Для порівняння, товщина волосся людини становить від 60 до 100 мкм, а діаметр маленького вірусу – близько 15 нм.

Екстремальне ультрафіолетове випромінюваннявідрізняється високою частотою та вкрай малою довжиною хвилі. Це теоретично дозволяє спостерігати в реальному часі в рекордному просторовому дозволі надзвичайно малі об'єкти та швидкі процеси. Проблема полягає в тому, що більшість оптичних конструкцій є непрозорими для такого випромінювання.

У метаповерхні як лінзу виступаютьотвори. Їхні діаметри відрізняються і зменшуються від центру мембрани назовні. Залежно від розміру отвору світлове випромінювання, що падає туди, спотворюється під різними кутами і в результаті фокусується в точку. Тільки точне розташування крихітних отворів дозволяє досягти цього ефекту.

Дослідники протестували властивостіметаповерхні в експериментальній установці у Граці. Лазер фокусувався на струмінь інертного газу та генерував екстремальне ультрафіолетове випромінювання у вигляді дуже коротких імпульсів. Результати дослідження підтвердили можливість використання лінзи для спостереження за процесами, що тривають кілька аттосекунд (10-18 с). В даний час фізики працюють над створенням мікроскопа, який використовуватиме таку оптику.

Читати далі:

Вчені з'ясували природу дивних радіосигналів із планети, схожої на Землю

Червоний ореол спалахнув над Італією. Тепер його природу пояснили

«Вебб» знайшов найстарішу чорну дірку у Всесвіті