|  | 30 октября 2016 | Новости науки и техники

Ученые создали "нейтронные голограммы"

Нейтронная голограмма


Впервые в истории науки, группа ученых из американского Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) создала голографические изображения больших трехмерных объектов, используя для этого не лучи лазерного света, а лучи нейтронов. Такие "нейтронные" голографические изображения содержат информацию о внутреннем устройстве исследуемых объектов, на что принципиально неспособны традиционные оптические голограммы.

Голограммы - это плоские изображения, которые изменяются особым образом в зависимости от расстояния и направления их обзора, создавая иллюзию трехмерных изображений. Оптические голограммы создаются путем освещения объекта лазерным светом, только в отличие от обычной фотографии в голографии производится запись интерференционной картины отраженного от объекта света. Получившиеся на специальном светочувствительном материале при голографической записи образы при освещении их светом позволяют воссоздать интерференционную картину и, как следствие, псевдотрехмерное изображение объекта.

Освещение исследуемого объекта нейтронными лучами позволяет ученым проникнуть вглубь объекта из-за высокой проникающей способности нейтронов, которые без труда проходят через некоторые металлы и другие твердые материалы. Однако, при помощи нейтронов не получается создать полноценное визуальное изображение, экспериментальные данные при такой съемке обычно представляются в виде графов. Данные этих графиков могут сказать ученым очень многое, если материал объекта состоит из череды повторяющихся структур, однако, когда дело касается изучения какой-либо малой части большого объекта, метод нейтронной съемки может предоставить лишь малое количество полезных данных.

Метод, разработанный учеными из NIST, позволил совместить все самое наилучшее от оптической голографии и от нейтронной съемки. Ученые использовали луч нейтронов, прошедших сквозь алюминиевый цилиндр, на поверхности одного из круглых торцов которого была вырезана крошечная "винтовая лестница". Эта форма обеспечила "завихрение" нейтронного луча и изменила его фазу в зависимости от того, через какую часть цилиндра он проходил. Через некоторое время ученые заметили, что информация, заключенная в значении угла сдвига фазы нейтронного луча несет в себе гораздо больше полезной информации. И, расшифровав эту информацию, ученые смогли не только вычислить толщину материала, через который прошел луч нейтронов, но и восстановить некоторые особенности внутреннего строения цилиндра, создав, по сути, голографическое изображение внутренностей объекта.

Вряд ли это открытие сможет произвести революцию в некоторых областях науки и техники. Тем не менее, технология создания "нейтронных голограмм" может стать одним из ряда методов исследований твердых материалов. "Конечно, есть и другие способы исследований твердых материалов. Но в большинстве своем при их помощи можно изучить особенности, находящиеся на поверхности или лежащие лишь на небольшой глубине" - рассказывает Майкл Хубер (Michael Huber), ученый из Лаборатории физических измерений NIST, - "Наш же метод позволяет измерять и изучать структуры размером с 10 микронов, которые "похоронены" глубоко в толще материала".




Ключевые слова:
Голографическое, Изображение, Луч, Свет, Лазер, Нейтрон, Внутреннее, Строение, Структура

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Австралийцы разработали самое высококачественное на сегодняшний день гологр ...
  • Метаповерхности - новый метод создания высококачественных голографических и ...
  • Создан новый вид микроскопа, использующий луч протонов для проникновения в ...
  • Цифровая инфракрасная голография поможет пожарным видеть сквозь пламя
  • Камера с одним пикселом позволяет получить призрачные трехмерные изображени ...




  • 30 октября 2016 07:56
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3877
    Как-то не очень корректный заголовок. Я бы назвал все это "нейтронные трехмерные снимки", а не голограммы. Голограммы, если мне не изменяет память, это то, что позволяет воссоздать исходное изображение, а здесь речи об этом не идет.


    --------------------
        
    2 ноября 2016 03:35
    #2 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 276
    Как раз речь идёт именно о галограммах. С помощью нейтронного пучка создаётся оптическая голограмма внутренней структуры алюминиевого цилиндра. Собственно ничего кардинально нового. Такая наработка может быть использована только в Космосе. Раньше например Марсоход делал нейтронную спектроскопию данных, нарезал их цифровыми слайдами и отправлял пакетными данными. Потом их расшифровывали с учётом задержки сигнала, компоновали и делали цифровую голограмму структуры грунта (часто из за помех бывали сбои)
    Теперь Марсоход одним пакетом отправит готовую оптическую голограмму синхронную без помех!
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.