Co je to deska zóny?

Zóna destičky je ploché, kruhové médium materiálu používaného pro zaostření světla nebo jiných elektromagnetických vln, jako jsou rentgenové paprsky, pomocí principů difrakce. Často se označují jako desky Fresnel Zone a souvisejí s čočkou Fresnel, které jsou pojmenovány po francouzském inženýru století, Augustin-Jean Fresnel, který studoval povahu optiky. Účinky difrakční mřížky s deskou zóny nebo objektivem Fresnelu mají aplikace ve fotografii, mikroskopii a holografii gama a také pro potenciální kosmické anténní systémy.

zónové destičky používají princip difrakce k ohýbání vlny světla nebo jiné energie, jako jsou vlny zvukové nebo kvantové úrovně neutronů a atomů helia, ohýbáním jejich úhlu incidence, protože mají dopad na průhledná a neprůhledná média. To vytváří úroveň konstruktivního zasahování do světelných vln, kde se zaostřují za deskou zóny, což může zvýšit rozlišení pro určité aspekty Light nebo energetická vlna. Pro zpracování veškerého elektromagnetického záření, které ovlivňují povrch tímto způsobem, je zónová deska tvořena soustřednými kruhy, které se střídají mezi reflexními nebo neprůhlednými vlastnostmi a transparentními nebo světelnými vlastnostmi, což jí dává vzhled býka.

Speciální typ desky zóny, kde se do sebe navzájem zmizí tmavé a lehké kroužky, vytvoří jediný ohnisko, která byla použita s gama paprsky v oblasti lékařské zobrazovací holografie. Tato myšlenka je zkoumána pro zobrazování regionů kolem izotopů stopových izotopů zavedených do těla v jaderné medicíně. Když radioaktivní zdroj osvětluje desku zóny, deska vrhá stín, který lze zaznamenat na fotografickém filmu v menší velikosti než skutečný zdroj. Tento obrázek přesně odráží vzorec rušení vytvořený deskou zóny ve třech rozměrech a fotografovaný obrázek můžePozději být osvětlen běžným světlem pro rekonstrukci obrazu a podrobně prozkoumat strukturu kolem izotopů.

rentgenová mikroskopie je jednou z primárních výzkumných arén pro použití difrakčních mřížkových zařízení, jako jsou zónové destičky. Je to proto, že tradiční materiály čočky, jako je sklo, odrážejí rentgenové paprsky nebo je pouze slabě difraktují místo jejich zaostření, kvůli jejich malé velikosti vlnové délky a destičky zóny musí být konstruovány v nanometrovém měřítku, aby se dosáhlo požadovaného zaostřovacího efektu. Obvykle rentgenová zónová deska má kruhový průměr asi 4 milimetry a tloušťky zóny mezi 50 až 300 nanometry. Takové čočky zóny desky mohou zaostřit rentgenové paprsky dolů do rozlišení tak jemného jako 10 nanometrů nebo 10 miliard. Pro srovnání, typická molekula vody nebo H ₂ o má zhruba 1 nanometr v průměru. To umožňuje studovat biologické materiály, krystaly a další struktury na atomové úrovni s jemným stupněm optického stupněRozlišení.

Použití zónových destiček vyrobených z 1 milionu tlustých wolframů k zachycení rentgenových paprsků s vysokou energií s hladinami energie až do 250 000 elektronových voltů (250 keV) velikosti, v kosmických anténních systémech bylo zkoumáno od roku 1968 až 2003. To jde nad rámec schopnosti konvenčních materiálů čoček, které nelze zachytit fotony nad 10 KEV. Dvou zónové destičky byly použity v tandemu v jednom experimentu, s průměrem 2,4 centimetrů obsahující 144 soustředných zón, umístěné 30 centimetrů od sebe vzdálených v dalekohledu. Prokázali rozlišení asi 30 oblouků, bez arago místo v procesu odlévání stínů pro rentgenové paprsky. Místo Arago nebo Poissonovy skvrny je typickým energetickým bodem, který se objevuje ve stínovém středu difrakčního vzoru Fresnel, kde dochází k konstruktivnímu zásahu mezi energetickými vlnovými délkami. Reflektorové antény zóny pro kosmickou loď jsou považovány za technologický skok vpřed z tradiční parabolické antény, která má mnohem nižší náklady a hmotnost, s vysokou gain charakteristiky a účinnost výkonu pro zachycení až 95% dopadajícího záření.