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
Tạo bảng điểm online

Các bài khác


Sai lệch 9 phần trăm
10/07/2019
Một sai lệch giữa các phép đo về hằng số Hubble khiến các nhà khoa học phát vấn liệu có điều gì đó không đúng trong hiểu
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 44)
10/07/2019
Chương 12 HÊ, NHÌN ĐI… NÓ BAY KÌA! Khí động lực học và những máy bay đầu tiên Không bao lâu sau khi những máy bay đầu tiên
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 43)
10/07/2019
SỰ THĂNG BẰNG CỦA VIÊN ĐẠN Như ta đã thấy ở phần trước, yếu tố chính làm thăng bằng một viên đạn là chuyển động
Rốt cuộc hydrogen kim loại đã được tạo ra hay chưa?
09/07/2019
Rất nhiều nhà vật lí trong các năm qua khẳng định rằng họ có thể biến hydrogen thành kim loại bằng cách nén nó cực mạnh,
Trái Đất tử ngoại nhìn từ một đài quan sát trên Mặt Trăng
09/07/2019
Hành tinh nào thế này? Trái Đất đấy. Bức ảnh màu giả này cho thấy Trái Đất trông như thế nào trong miền ánh sáng tử
Một trường hợp phản trực giác trong đó hai điện tích cùng dấu hút nhau
09/07/2019
Khi nói đến điện tích, luôn có một chân lí bất di bất dịch: điện tích trái dấu hút nhau, cùng dấu đẩy nhau. Nhưng trong
Xác định lại các giới hạn của độ chuẩn xác đo lường
09/07/2019
Trong hàng thế kỉ, con người đã và đang mở rộng kiến thức của mình về thế giới thông qua việc đo lường ngày càng chính
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 44)
09/07/2019
Boron Là á kim duy nhất trong một nhóm nếu không đã gồm toàn kim loại, boron là nguyên tố đứng đầu nhưng không tiêu biểu lắm

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