用照相机拍摄化学反应的“过程”将成为现实
虎哥2009/03/11极客DIY IP:四川
全球最高分辨率全息图像亮相一个国际性的研究小组最近展示了世界上最小的,最高分辨率的微小物体全息图像,达到了纳米级别的分辨率,是通过组合X激光以及无透镜针孔成像技术实现
根据美国,德国,以及瑞典的研究人员透露,通过将相机的光圈无限接近物体,同时使用数以百计不同大小的针孔阵列,电脑可以重建物体的全息图像。
这个小组展示了两幅图像,一幅是单细胞的三维图像,另一幅是达芬奇名作“维特鲁威人”的复制品,用于展示微小尺度物体纳米分辨率激光X射线全息成像的可行性,这个项目还展示了X光全息图像的飞秒级别曝光,可以捕捉原子尺度的运动操作,例如化学变化等,将纳米技术推向了新的高度。

1.jpg
相干X射线照明物体,同时均匀的冗余孔阵列可以感应物体的衍射X射线,从干涉光中产生全息图像。
这个小组在德国汉堡使用美国国家劳伦斯伯克利实验室能量分部的高级光源(以下称ALS)和自由电子激光研究机构(以下称Flash),其余的研究人员来自加州斯坦福的线性加速器中心,以及瑞典乌普萨拉大学,德国汉堡大学电子加速器机构(以下称DESY),美国亚利桑那州立大学,普林斯顿大学以及加州大学伯克利分院。
针孔照相机类似一个基点,所有物体产生的光束都从其通过,这些光束直接来自于物体,通过针孔,到达照相面(此处就是电荷耦合设备CCD),图像被反转,因为从物体顶部传来的光束会到达成像的底部,同样,来自物体底部的光束会到达成像的顶部
同时,全息成像是通过两束相干激光实现的,一束用于照明物体,另一束用于做参考光,这样干涉光源就可以被成像记录用于制造透明效果,这时通过用参考光独立照明物体,就可以聚焦板上重建3维图像。
劳伦斯伯克利国家实验室的科学家Stefano Marchesini考虑到一种通过组合这两项技术使用伽玛射线成像的成熟技术用于天文物体成像,也就是基于傅立叶变换全息成像的技术,将冗余阵列孔进行编码,通过利用数以百计的不同尺度的针孔和一定的算法,可以重构CCD采集的相关图像。
由于成像的物体都是微米尺度,研究小组需要X射线波长范围内的明亮光源,在美国和德国的研究机构ALS和FLASH可以找到符合要求的光源,通过对这些微米尺度的物体的照明可以制造世界上最高分辨率的全息图像。
ALS对达芬奇的“维特鲁威人”进行成像,这幅作品已经通过电子光束“纳米刀”蚀刻到了2微米宽的平板上,小组使用了5秒的曝光时间用于获得50纳米的分辨率。
FLash通过对微米级别的蜜蜂螺原体细胞成像获得了增强的75纳米分辨率,曝光时间只有15飞秒。
下一步,研究人员计划提高他们研究的极限将电脑增强的分辨率提高到几纳秒,极短的分秒级别的曝光时间可以捕捉从未见过的细微运动尺度,例如纳米级别的化学反应的原子运动。
来自:综合交流区 / 极客DIY
3
已屏蔽 原因:{{ notice.reason }}已屏蔽
{{notice.noticeContent}}
~~空空如也
hamdad
15年4个月前 IP:未同步
80839
很感兴趣,使用的针孔的直径和外围金属板的材料/厚度。

X-ray无法被已知的任何物质所折射,此照相机镜头不使用玻璃透镜而采取针孔也是不得以为之的做法。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
tRNA
15年4个月前 IP:未同步
83064
飞秒化学,很神奇
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
carneades
15年3个月前 IP:未同步
92176
看来我们以后要通过X射线衍射“谱”推断和验证反应机理了。
引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论

想参与大家的讨论?现在就 登录 或者 注册

所属专业
所属分类
上级专业
同级专业
虎哥
专家 进士 学者 机友 笔友
文章
1535
回复
13065
学术分
39
2005/08/24注册,35秒前活动

刘 虎

创新工程局主席

主体类型:个人
所属领域:无
认证方式:身份证号
IP归属地:未同步
文件下载
加载中...
{{errorInfo}}
{{downloadWarning}}
你在 {{downloadTime}} 下载过当前文件。
文件名称:{{resource.defaultFile.name}}
下载次数:{{resource.hits}}
上传用户:{{uploader.username}}
所需积分:{{costScores}},{{holdScores}}下载当前附件免费{{description}}
积分不足,去充值
文件已丢失

当前账号的附件下载数量限制如下:
时段 个数
{{f.startingTime}}点 - {{f.endTime}}点 {{f.fileCount}}
视频暂不能访问,请登录试试
仅供内部学术交流或培训使用,请先保存到本地。本内容不代表科创观点,未经原作者同意,请勿转载。
音频暂不能访问,请登录试试
支持的图片格式:jpg, jpeg, png
插入公式
评论控制
加载中...
文号:{{pid}}
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也

加载中...
详情
详情
推送到专栏从专栏移除
设为匿名取消匿名
查看作者
回复
只看作者
加入收藏取消收藏
收藏
取消收藏
折叠回复
置顶取消置顶
评学术分
鼓励
设为精选取消精选
管理提醒
编辑
通过审核
评论控制
退修或删除
历史版本
违规记录
投诉或举报
加入黑名单移除黑名单
查看IP
{{format('YYYY/MM/DD HH:mm:ss', toc)}}