O que é uma placa de zona?

Uma placa de zona é um meio circular plano e circular usado para focar luz ou outras ondas eletromagnéticas, como raios-X, usando princípios de difração. Eles são frequentemente referidos como placas de zona de Fresnel e estão relacionados à lente Fresnel, os quais são nomeados em homenagem a um engenheiro francês do século 19 , Augustin-Jean Fresnel, que estudou a natureza da óptica. Os efeitos de grade de difração com uma placa de zona ou lente Fresnel têm aplicações em fotografia, microscopia e holografia de raios gama, bem como para sistemas de antena em potencial à base de espaço.

As placas de zona usam o princípio de difração para dobrar uma onda de luz ou outra energia, como ondas de matéria de nível de som ou quântico de nêutrons livres e átomos de hélio, dobrando seu ângulo de incidência à medida que impactam em meios transparentes e opacos. Isso cria um nível de interferência construtiva nas ondas de luz onde elas se concentram além da placa da zona, o que pode aumentar a resolução de certos aspectos do LOnda de IGS ou Energia. Para processar toda a radiação eletromagnética que afeta em uma superfície dessa maneira, uma placa de zona é composta de círculos concêntricos que alternam entre qualidades reflexivas ou opacas e qualidades transparentes ou leves, o que lhe dá a aparência dos olhos de um touro.

Um tipo especial de placa de zona, onde os anéis escuros e claros desaparecem um no outro criará um único ponto focal, que foi usado com raios gama no campo da holografia de imagem médica. A idéia está sendo pesquisada para a imagem de regiões em torno de isótopos traçadores introduzidos no corpo na medicina nuclear. À medida que a fonte radioativa ilumina uma placa de zona, a placa lança uma sombra que pode ser gravada em filme fotográfico em um tamanho menor que a fonte real. Esta imagem reflete com precisão o padrão de interferência criado pela placa de zona em três dimensões, e a imagem fotografada podePosteriormente, seja iluminado com luz comum para reconstruir a imagem e examinar a estrutura ao redor dos isótopos em detalhes.

A microscopia de raios X

é uma das principais arenas de pesquisa para o uso de dispositivos de grade de difração, como placas de zona. Isso ocorre porque os materiais tradicionais da lente como o vidro refletem os raios-X ou apenas os difratam fracamente, em vez de focá-los, devido ao seu pequeno tamanho de comprimento de onda, e as placas de zona devem ser construídas em uma escala de nanômetros para alcançar o efeito de foco desejado. Normalmente, uma placa de zona de raios-X tem um diâmetro circular de cerca de 4 milímetros e espessuras de zona entre 50 a 300 nanômetros. Tais lentes de placas de zona podem focar raios de raios-X em uma resolução tão fina quanto 10 nanômetros, ou 10 bilhões de metros. Em comparação, uma molécula típica de água, ou h _{o, tem aproximadamente 1 nanômetro de diâmetro. Isso torna possível estudar materiais biológicos, cristais e outras estruturas no nível atômico com um bom grau de ópticaResolução.}

Usando placas de zona feitas de tungstênio de 1 milhão de espessura para capturar raios-X de alta energia com níveis de energia de até 250.000 volts de elétrons (250 keV) de tamanho, em sistemas de antena à base de espaço, não foi pesquisado de 1968 a 2003. Isso vai além da capacidade dos materiais de lente convencionais, que não podem capturar fotões acima de 10 kev. Placas de duas zonas foram usadas em conjunto em um experimento, com um diâmetro de 2,4 centímetros contendo 144 zonas concêntricas, colocadas 30 centímetros de distância no telescópio. Eles demonstraram uma resolução de cerca de 30 segundos, sem ponto de Arago no processo de fundição das sombras para os raios-X. Um ponto de Arago, ou ponto de Poisson, é um ponto de energia típico que aparece no centro das sombras de um padrão de difração de Fresnel, onde ocorre interferência construtiva entre os comprimentos de onda de energia. As antenas de refletor de placas de zona para naves espaciais são vistas como um salto tecnológico para a frente da antena parabólica tradicional, sendo de custo e peso muito mais baixos, com alta gain Características e eficiências de desempenho para capturar até 95% da radiação incidente.