Một bộ phim của Microworld: bóng đá số nhà vật lý tạo ra loạt ảnh nanoParticle
Thứ Hai, ngày 4 tháng 4 năm 2016
bóng đá số nhà vật lý của Đại học bang Kansas đã hợp tác đã phát triển một phương pháp để chụp ảnh tia X cho thấy sự bùng nổ của bóng đá số hạt nano quá nóng ở cấp độ femtosecond. |Tải xuống ảnh này.
Manhattan-Hãy nghĩ về nó như một bộ phim siêu nhỏ: Một chuỗi bóng đá số hình ảnh tia X cho thấy sự bùng nổ của bóng đá số hạt nano quá nhiệt. Sê -ri hình ảnh cho thấy cách bóng đá số nguyên tử trong bóng đá số hạt này di chuyển, cách chúng tạo thành plasma và cách bóng đá số hạt thay đổi hình dạng.
Phương pháp chụp những bức ảnh này là một sáng tạo hợp tác có liên quan đến bóng đá số nhà nghiên cứu của Đại học bang KansasArtem RudenkovàDaniel Rolles, cả hai giáo sư vật lý.
bóng đá số bộ phim giúp bóng đá số nhà khoa học hiểu bóng đá số tương tác của ánh sáng laser mãnh liệt với vật chất. Nhưng thậm chí quan trọng hơn, bóng đá số thí nghiệm này dẫn đường đến việc quay bóng đá số quá trình khác nhau liên quan đến động lực cực nhanh của bóng đá số mẫu vi mô, chẳng hạn như sự hình thành của aerosol-đóng vai trò chính trong bóng đá số mô hình khí hậu-hoặc phản ứng tổng hợp bằng laser.
"Chúng ta có thể tạo ra một bộ phim thực sự của Vicroworld," Rudenko nói. "Sự phát triển chính là bây giờ chúng ta có thể chụp bóng đá số chuỗi hình ảnh trên nano."
Rudenko và Rolles - Cả hai đều liên kết với Phòng thí nghiệm James R. MacDonald của Đại học - Hợp tác với bóng đá số nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm gia tốc quốc gia SLAC tại Đại học Stanford, Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne và bóng đá số viện Max Planck ở Đức. Ấn phẩm của họ, "Trực quan hóa femtosecond và nanomet của bóng đá số động lực cấu trúc trong bóng đá số hạt nano quá nhiệt, "xuất hiện trong tự nhiên Photonics.
Trong tác phẩm này, sự hợp tác đã sử dụng bóng đá số laser mạnh mẽ để làm nóng bóng đá số cụm nano xenon và sau đó chụp một loạt hình ảnh tia X để hiển thị những gì đã xảy ra với bóng đá số hạt. Sê-ri hình ảnh đã trở thành một bộ phim về cách bóng đá số đối tượng này di chuyển ở cấp độ của femtoseconds, là một phần trăm của một phần tỷ của một giây.
"Điều làm cho Nano trở nên thú vị là hành vi của nhiều thứ thay đổi khi bạn đến nano," Rolles nói. "bóng đá số đối tượng nano thu hẹp khoảng cách giữa vật chất khối và bóng đá số nguyên tử hoặc phân tử riêng lẻ. Nghiên cứu này giúp chúng ta khi chúng ta cố gắng hiểu hành vi của bóng đá số đối tượng nano và cách chúng thay đổi hình dạng và tính chất trong thời gian cực ngắn."
Hình ảnh của bóng đá số hạt nano không thể được chụp bằng ánh sáng quang học bình thường, nhưng phải được chụp bằng tia X vì ánh sáng tia X có bước sóng nanomet cho phép bóng đá số nhà nghiên cứu xem bóng đá số vật thể nano, Rolles nói. Bước sóng ánh sáng phải khớp với kích thước của đối tượng.
Để chụp ảnh, bóng đá số nhà nghiên cứu cần hai thành phần: xung tia X rất ngắn và xung tia X rất mạnh. Nguồn sáng kết hợp của Linac tại SLAC đã cung cấp hai thành phần đó và Rudenko và Rolles đã đi đến California để sử dụng máy này để chụp những bức ảnh hoàn hảo.
Phương pháp chụp ảnh và hình ảnh mà nó tạo ra có nhiều ứng dụng trong vật lý và hóa học, Rolles nói. Phương pháp này cũng có giá trị để hình dung bóng đá số tương tác laser với bóng đá số hạt nano và cho lĩnh vực phát triển nhanh chóng của nanoplasmonics, trong đó bóng đá số tính chất của hạt nano được thao tác với bóng đá số trường ánh sáng cường độ cao. Điều này có thể giúp xây dựng bóng đá số thiết bị điện tử thế hệ tiếp theo.
"bóng đá số thiết bị điện tử điều khiển ánh sáng có thể nhanh hơn nhiều so với bóng đá số thiết bị điện tử thông thường vì bóng đá số quá trình chính sẽ được điều khiển bởi ánh sáng, có thể cực kỳ nhanh", Rudenko nói. "Nghiên cứu này có tiềm năng lớn về quang điện tử, nhưng để cải thiện công nghệ, chúng ta cần biết làm thế nào một laser điều khiển bóng đá số hạt nano đó. Công nghệ làm phim là một bước quan trọng theo hướng này."
Rudenko và Rolles đang tiếp tục cải thiện quá trình di chuyển. Phối hợp với nhóm vật lý vật chất mềm của trường đại học, họ đã mở rộng phạm vi mẫu, có thể được đưa vào máy X-quang và bây giờ có thể sản xuất bóng đá số bộ phim của bóng đá số hạt nano vàng và silica.
Phòng thí nghiệm James R. MacDonald và Khoa Vật lý là một phần bóng đá số Đại học Nghệ thuật & Khoa học.
