Типичен холограма експлодираща топка субмикронен размер. След обработката, може да бъде получена като разпределението на яркостта и схемата фаза. Образът на статията в процес на обсъждане

Това е показано в действие на новия метод изследвания вещество - рентгенова холография, по скалата на десетки нанометра с резолюция време на фракция на пикосекундни. В дългосрочен план възможностите на холографски изображения на атомните процеси.

Заснемането обекти - най-лесният начин да улови информация за формата на обекта в процес на проучване. Въпреки това, като се има предвид на снимката се вижда, само една точка в картината, но не и на самите обекти. Пространствена пътя на лъчите от обекти, намиращи се на разстояние от и снимки с имиджа си - различно.

От гледна точка на физиката, пътя на лъч в пространството, определено от разпределението на светлината фаза вълна. Когато снимате само описва яркостта на светлината, както и разпределението на фаза се губи. Ето защо светлината от изображенията не се различават, както той първоначално дойде от темите.

Разпределението на фаза могат да бъдат записани, използвайки холография. При този метод, екран (.. фотографски филми, матрицата на цифрови фотоапарати и т.н.) е осветен едновременно от две греди: директна препратка лъч и лъч за запис, който се отразява от обекта преди това. Наложени, тези две греди пречат, и се появяват на яркостта на екрана и тъмни ивици или други области сложни форми. Смущения - явление вълна, и следователно е чувствителен към фазата на светлинна вълна. Яркостта и местоположението на светли и тъмни зони само кодира пълната информация по този въпрос, донесе лъч запис.

Сега, тази намеса модел може да бъде записан на отрицателен, а след това запали го "възстановяване" лъч светлина. След като премине през холограмата, тя ще създаде разпространение на светлинните лъчи в пространството, напълно идентични модели на светлинните лъчи, когато записвате. Светлинните лъчи, ще отидат точно по същия начин, както ако нещата наистина са. Като се има предвид такова разпределение на светлината, хората виждат настоящото триизмерното изображение.

Всичко това е добре установена в обикновените, макроскопски обекти. Възможно ли е да се получи холограма на микроскопични обекти? една жива клетка? единствена молекула?

Последователните етапи на куршум и subminiature холографията на. Образът на статията в процес на обсъждане

Може би най-забележителната черта на тази работа е лекотата на монтажа. Достатъчно, за да се готви специална пластове мишена, коригира рентгенов лазер (FLASH е инсталирането на германския изследователски център DESY) и заместник цифров фотоапарат, рентгенови лъчи, а след това цялата работа отнема по-мощен и много кратък рентгенов пулс. Той инициира спукването топка, а също така играе роля в подкрепа и на лъч записване за получаване на холограма. Експериментален набор е толкова изящна, че е полезно да се разгледат по-подробно.

Първоначално, експериментаторите подготвени mishen- "пуф". Тя се състоеше от специална огледало, което отразява меки рентгенови лъчи, и тънък слой остана да си стиропор топки. Филмът е разположен малко по-напред от огледалото; междина между тях може да варира от 0,03 мм до 1,2 мм. Директно на гъбата пада много кратък мощен импулс и рентгенови лъчи, и по този начин има верига от събития, които представляват интерес (вж. Фигура).

Когато пулсът е достигнал филми полистирол мъниста поглъща част от радиация, температурата му се е увеличил рязко, и то е няколко пикосекунди спука. Въпреки това, от гледна точка на пулса се спука рентгенов на трае дълго време. Импулс за това време успява да достигне до огледалото отразява обратно и отново проверете експлодиращи топки. Времето, което пулс прекарва по този път зависи от ширината на разликата: това е по-широк, отколкото по-забавено и поради това, в по-късен етап на пулса на експлозия "вижда" на топката по пътя обратно.

С тази техника огледалото трябва само за определен забавяне предаване между двете мигове. След първия пасаж има препратка вълна (синя линия на фигурата), а след втората - "материален" вълна (червена линия). Тези две вълни са насложени и пречат един на друг. После инерцията въпрос за цифров фотоапарат и оставя в него изображение на периферията на интерференцията. Оказва се, истинската рентгенов холограмата експлодираща топка в някакъв определен момент след началото на експлозията.

Какви са перспективите задаващите се през тази процедура? На първо място, вече е в този си вид тя дава възможност да се види триизмерно изображение ултра процеси в микрон мащаб разстояния поради енергичен излъчване на. Ако пуснете бърз процес по някакъв друг начин, а импулсът да напусне само ролята на "рентгенов изблик", можете да се опитате да видите холографски, например, динамиката на образуването на пукнатини в чупливи твърди частици или ултрабързи трансформации фаза в шокови вълни.

На второ място, защото не съществуват фундаментални ограничения по отношение на по-нататъшното намаляване на размера на обекти и продължителност процес. Описаните експерименти се провеждат с лазер при дължина на вълната от 32 пМ, но сега има лазери с дължина на вълната от 2 пМ, и е възможно да се изчисли и да атомни размери в бъдеще. За да се намали ширината на импулса на няколко фемтосекунди (което е характеристика вибрации периода на отделните атоми) също не е проблем. Всичко това холографски ще видите в поведението на динамиката на отделните молекули.