Физики научились голографии нейтронами — Naked Science
5 минут
Редакция

Физики научились голографии нейтронами

Американские ученые разработали метод голографии крупных твердотельных объектов с помощью нейтронных пучков. Результаты исследования опубликованы в журнале Optics Express.

getimage_1
©Wikipedia

Нейтрон — тяжелая элементарная частица практически без электрического заряда. Отсутствие заряда сокращает взаимодействие нейтрона с веществом и повышает его проникающую способность. Это используется в нейтронных интерферометрах: с их помощью ученые «просвечивают» разрабатываемые вещества, чтобы описать их свойства. Но этот метод подходит только для простых и небольших структур, например кристаллов — из-за повторяющихся атомных рядов, — поскольку качество визуализации в нейтронной интерферометрии остается очень низким.

 

В новой работе ученые усовершенствовали порядок использования нейтронного интерферометра. В классическом варианте два пучка направляются параллельно друг другу, затем один — опорный — проходит через призму, второй сталкивается с изучаемым объектом, после чего оба они сходятся на фотопластинке. Авторы расщепили нейтронные пучки с помощью трех светоделителей и направили их на интегратор (для измерения интенсивности) и нейтрон-чувствительную камеру. Объектом визуализации стала сферическая фазовая пластинка из алюминия.

 

Последовательная передача одного из пучков через пластинку создавала волновой «шум», структура которого зависела от локальной толщины объекта. В результате ученым удалось получить двухмерное изображение этого «шума», а затем — анимировать процесс. На анимации видно, как над и под основным пятном света возникают спиралевидные структуры, которые созданы интерферирующими паттернами в нейтронных пучках. По словам авторов, это первый случай успешной визуализации крупного твердотельного объекта с помощью нейтронов.

 

Исследователи отмечают, что сочетание метода с другими показателями нейтронной интерферометрии может помочь в создании трехмерных голограмм, по свойствам близких к оптическим. Это упростит визуализацию результатов интерферометрии и, в целом, анализ новых материалов.

 

В классическом понимании голография представляет собой группу технологий для записи, воспроизведения и переформирования волновых полей оптического электромагнитного излучения. В качестве источника света в этом случае часто используется лазер, пучок которого также расщепляется посредством светоделителей (линз и зеркал), а затем сходится на фотопластинке. Однако для «просвечивания» атомарной структуры объектов лазер не применим, хотя и позволяет получить больше информации об их внешних свойствах.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 17:41
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Позавчера, 15:59
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

Позавчера, 14:18
5 минут
Илья Ведмеденко

Британцы впервые за долгое время решили переоснастить свой танковый парк, приняв на вооружение условно «новый» основной боевой танк на базе Challenger 2.

Позавчера, 17:41
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Позавчера, 15:59
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

5 мая
6 минут
Сколтех

В России таких результатов не было уже около десяти лет. Его получение потребовало настоящей кооперации между исследователями ИВМ РАН, Сколтеха и МГУ.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: