Научные исследования и технические разработки
по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика.
Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки.
Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.
Германские физики сумели получить серию из двух изображений объекта, разнесённых во времени всего на 50 фемтосекунд
Конечной целью опыта, по словам его авторов, должна стать регистрация смещений молекул и наноструктур в реальном времени с атомарным пространственным разрешением. Появление такой технологии будет равносильно переходу на совершенно новый уровень изучения химических реакций. Одна часть задачи — получение отдельных снимков с фемтосекундными выдержками — уже решена. Основная же сложность заключается в том, чтобы сделать несколько фотографий подряд: экспериментаторы просто не успевают сменить регистрирующий датчик или обновить информацию на нём за то короткое время, которое отделяет моменты съёмки.
В новой работе предлагается оригинальное голографическое решение этой проблемы. Для создания двух следующих друг за другом изображений учёные использовали импульсы установленного в Гамбурге рентгеновского лазера FLASH, которые разделяются надвое, после чего первая «половинка» задерживается относительно второй на нужное число фемтосекунд. Снимки, соответствующие двум подготовленным импульсам, с помощью специальной маски кодируются в одной голограмме, а отдельные изображения затем восстанавливаются математическими методами.
Схема опыта (иллюстрация авторов работы).
Снятый физиками объект — предельно упрощённая модель Бранденбургских ворот — имел микрометровые размеры, а на временнóй оси кадры, как уже было указано, отстояли друг от друга на 50 фс. «За такое время луч света пройдёт расстояние, сравнимое с толщиной человеческого волоса», — напоминает участник исследования Кристиан Гюнтер (Christian Günther) из Берлинского технического университета. Применение коротковолнового рентгеновского излучения позволило сохранить разрешение на довольно высоком уровне.
Действуя аналогичным образом, можно закодировать в одной голограмме и большее число изображений.
Центральная часть полученной голограммы и изображения микрометрового объекта (иллюстрации HZB / Eisebitt).
Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Nature Photonics.