• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
21.10.2016
Редакция Naked Science
228

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:45
Сергей Васильев

Наблюдения показали, что планеты — мини-нептуны могут терять атмосферу под действием излучения своих звезд, переходя в группу каменистых планет-сверхземель.

Вчера, 18:54
Анна Новиковская

Со школьной скамьи мы знаем, что в процессе развития организм проходит через все стадии, через которые проходили его предки: у курицы появляются зачатки зубов, у собаки закладываются жабры, у человека развивается хвост. Теперь ученым удалось показать, что тазовые кости развивающихся птенцов сначала становятся похожими на кости динозавров и только потом начинают приобретать птичьи черты.

Позавчера, 09:30
Александр Березин

Интрига заключается в том, что обычно аккумуляторы электроавто избегают устанавливать в зоне деформации при типичных авариях, и на то есть веские причины.

Вчера, 10:45
Сергей Васильев

Наблюдения показали, что планеты — мини-нептуны могут терять атмосферу под действием излучения своих звезд, переходя в группу каменистых планет-сверхземель.

Вчера, 18:54
Анна Новиковская

Со школьной скамьи мы знаем, что в процессе развития организм проходит через все стадии, через которые проходили его предки: у курицы появляются зачатки зубов, у собаки закладываются жабры, у человека развивается хвост. Теперь ученым удалось показать, что тазовые кости развивающихся птенцов сначала становятся похожими на кости динозавров и только потом начинают приобретать птичьи черты.

Позавчера, 09:30
Александр Березин

Интрига заключается в том, что обычно аккумуляторы электроавто избегают устанавливать в зоне деформации при типичных авариях, и на то есть веские причины.

11 июля
Василий Парфенов

Доступность высококачественных и актуальных данных от спутников дистанционного зондирования Земли растет с каждым годом. Такие компании, как Capella Space и Maxar Technologies, несколько лет подряд предлагают всем желающим беспрецедентно дешевые радарные и оптические снимки земной поверхности высокого разрешения. Это позволяет гражданским аналитикам наблюдать за военными объектами по всему миру и находить интересные артефакты.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: