Chụp ảnh ma bằng electron tương đối

Chụp ảnh ma quang học là một công cụ hữu ích có thể phân giải không gian các đặc trưng của một mẫu vật, chỉ sử dụng một detector đơn pixel – thay vì các ma trận đa pixel như ở camera kĩ thuật số. Kĩ thuật cho tách một chùm ánh sáng thành một cặp tia tương quan gọi là tia tín hiệu và tia tham chiếu. Tia tín hiệu đi tới mẫu vật trước khi chạm tới detector đơn pixel. Tia tham chiếu đi thẳng đến một detector đa pixel bình thường. Bằng cách đo tương quan giữa cường độ của hai chùm tia khi chúng đi tới detector tương ứng, người ta có thể tái dựng ảnh của mẫu vật bằng dữ liệu thu từ detector đa pixel, mà không cần chụp ảnh trực tiếp mẫu vật đó.

Những nghiên cứu trong thời gian gần đây đã khảo sát cách chụp ảnh ma bằng tia X hoặc thậm chí bằng các chùm nguyên tử với các ứng dụng đa dạng từ chụp ảnh y khoa cho đến các phép kiểm tra cơ học lượng tử. Nay Li và các cộng sự chuyển sang electron tương đối với năng lượng cao hơn khoảng 10 keV. Các electron này được dùng trong nhiều kĩ thuật thực nghiệm đa dạng để mô tả đặc trưng các tính chất của vật liệu.

Sơ đồ hệ thống chụp ảnh ma

Sơ đồ hệ thống chụp ảnh ma sử dụng một chùm laser (màu tím) và một chùm electron tương đối (màu vàng). (Ảnh: G Stewart/Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia SLAC/Phys.Rev.Lett)

Động cơ nghiên cứu của họ là vì chụp ảnh ma vừa có thể giảm thời gian thu ảnh vừa giảm liều lượng bức xạ cho những kĩ thuật này. Đội nghiên cứu còn cho rằng chụp ảnh ma có thể hữu ích cho các thí nghiệm mà các detector phân giải không gian không dễ gì triển khai được – kể cả kĩ thuật quang phổ electron và tán xạ electron phân giải thời gian.

Tuy nhiên, thử thách không nhỏ là cách phân tách một chùm electron tương đối để tạo ra hai chùm tia thích hợp cho chụp ảnh ma.

Li cùng các cộng sự né tránh vấn đề này bằng cách sử dụng một laser để điều biến công suất phát của quang-cathode mà họ dùng làm nguồn electron cho tia tín hiệu. Việc biết tia tín hiệu điều biến như thế nào đem lại thông tin cần thiết mà thông thường sẽ thu được từ tia tham chiếu.

Đội nghiên cứu đã kiểm tra máy ghi ảnh ma của họ bằng cách chiếu chùm tín hiệu vào một mẫu vòng kim loại. Bằng cách làm tương quan cường độ chùm electron thu được bởi detector đơn pixel với chùm laser, các nhà vật lí có thể tái dựng ảnh của vòng kim loại đó ở một detector sáng đa pixel. Hơn nữa, họ cũng thu được lợi ích kép của thời gian thu ảnh ngắn và ít thiệt hại mẫu do bức xạ.

Đội nghiên cứu hiện nuôi hi vọng mở rộng kĩ thuật của họ cho những chùm tia khác, bao gồm các ion, plasma, và neutron tương đối.

Nghiên cứu được mô tả trên tạp chí Physical Review Letters.

Nguồn: physicsworld.com

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Các bài khác


Trí tuệ nhân tạo: 101 điều bạn nên biết từ hôm nay về tương lai của chúng ta (Phần 3)
10/12/2018
2. Cái gì khiến trí tuệ nhân tạo quan trọng như thế vào lúc này? Chính xác thì cái gì khiến trí tuệ nhân tạo trở thành một
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 3)
10/12/2018
Cấu hình electron Các electron trong quỹ đạo xung quanh một hạt nhân nguyên tử không thể chiếm bất kì vị trí nào mà chúng
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 2)
10/12/2018
Cấu trúc nguyên tử Đa số mọi người có lẽ hình dung nguyên tử là một hệ mặt trời mini, với hạt nhân tại vị trí của
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 1)
09/12/2018
Giới thiệu Bảng tuần hoàn là một trong những viên ngọc quý của khoa học. Việc phân loại các nguyên tố là một trong những
Quang phổ tia X là gì?
09/12/2018
Quang phổ tia X là một kĩ thuật dò tìm và đo lường các photon, hay các hạt ánh sáng, có bước sóng trong phần tia X của phổ
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 17)
08/12/2018
Chương 6 CÓ THỂ DU HÀNH THỜI GIAN KHÔNG? Trong khoa học viễn tưởng, không gian và thời gian bẻ cong là chuyện thường tình.
Thiên thạch là gì?
08/12/2018
Lãng mạn biết bao khi nguyện cầu một điều ước trên một ngôi sao băng khi nó kéo vệt trên bầu trời đêm. Những tia hi vọng
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 23)
06/12/2018
Vật chất tối Mặc dù vật lí học đã sải những bước dài trong thế kỉ vừa qua, nhưng có một thực tế nổi cộm là toàn

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com