Τι είναι μια πλάκα ζώνης;

Μια πλάκα ζώνης είναι ένα επίπεδο, κυκλικό μέσο υλικού που χρησιμοποιείται για την εστίαση του φωτός ή άλλων ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, όπως ακτίνες Χ, χρησιμοποιώντας αρχές περίθλασης.Συχνά αναφέρονται ως πλάκες ζώνης Fresnel και σχετίζονται με τον φακό Fresnel, και οι δύο από τους οποίους ονομάζονται μετά από έναν γαλλικό μηχανικό Augustin-Jean Fresnel, ο οποίος μελέτησε τη φύση της οπτικής.Τα εφέ πλέξης διάθλασης με μια πλάκα ζώνης ή φακό Fresnel έχουν εφαρμογές στη φωτογραφία, τη μικροσκοπία και την ολογογραφία της ακτίνας γάμμα, καθώς και για τα πιθανά συστήματα κεραίας με βάση το διαστημικό.Οι πλάκες ζώνης χρησιμοποιούν την αρχή της περίθλασης για να κάμψουν ένα κύμα φωτός ή άλλης ενέργειας, όπως τα κύματα του ήχου ή του κβαντικού επιπέδου των ελεύθερων νετρονίων και των ατόμων ηλίου, κάμπτοντας τη γωνία εμφάνισής τους καθώς επηρεάζουν τα διαφανή και αδιαφανή μέσα.Αυτό δημιουργεί ένα επίπεδο εποικοδομητικής παρεμβολής στα φωτεινά κύματα όπου έρχονται να επικεντρωθούν πέρα από την πλάκα της ζώνης, η οποία μπορεί να αυξήσει την ανάλυση για ορισμένες πτυχές του φωτός ή του ενεργειακού κύματος.Για να επεξεργαστεί όλη η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που επηρεάζει την επιφάνεια με αυτόν τον τρόπο, μια πλάκα ζώνης αποτελείται από ομόκεντρους κύκλους που εναλλάσσονται μεταξύ αντανακλαστικών ή αδιαφανείς ιδιότητες και διαφανείς ή ελαφριές ιδιότητες, που του δίνουν την εμφάνιση ενός ματιού ταύρων. Ένας ειδικός τύπος πλάκας ζώνης, όπου τα σκοτεινά και τα φωτεινά δακτυλίους εξασθενίζουν ο ένας στον άλλο θα δημιουργήσουν ένα ενιαίο σημείο εστίασης, το οποίο έχει χρησιμοποιηθεί με ακτίνες γάμμα στον τομέα της ιατρικής ολογραφίας απεικόνισης.Η ιδέα διερευνάται για την απεικόνιση περιοχών γύρω από τα ισότοπα του ιχνηθέτη που εισήχθησαν στο σώμα της πυρηνικής ιατρικής.Καθώς η ραδιενεργή πηγή φωτίζει μια πλάκα ζώνης, η πλάκα ρίχνει μια σκιά που μπορεί να καταγραφεί σε φωτογραφική μεμβράνη σε μικρότερο μέγεθος από την πραγματική πηγή.Αυτή η εικόνα αντικατοπτρίζει με ακρίβεια το μοτίβο παρεμβολής που δημιουργείται από την πλάκα ζώνης σε τρεις διαστάσεις και η φωτογραφική εικόνα μπορεί αργότερα να φωτίζεται με συνηθισμένο φως για να ανακατασκευάσει την εικόνα και να εξετάσει τη δομή γύρω από τα ισότοπα λεπτομερώς.Οι πρωταρχικοί ερευνητικοί αρένες για τη χρήση συσκευών πλέγματος περίθλασης, όπως οι πλάκες ζώνης.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα παραδοσιακά υλικά φακών όπως το γυαλί θα αντικατοπτρίζουν τις ακτίνες Χ ή μόνο τα ασθενώς τους διαθλώνται αντί να τα εστιάζουν, λόγω του μικρού μεγέθους μήκους κύματος και των πλακών ζώνης πρέπει να κατασκευαστούν σε κλίμακα νανομέτρου για να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα εστίασης.Συνήθως μια πλάκα ζώνης ακτίνων Χ έχει μια κυκλική διάμετρο περίπου 4 χιλιοστών και πάχους ζώνης μεταξύ 50 και 300 νανομέτρων.Τέτοιοι φακοί πλάκας ζώνης μπορούν να εστιάσουν ακτίνες ακτίνων Χ σε ανάλυση τόσο πρόστιμο όσο 10 νανόμετρα, ή 10 δισεκατομμύρια μέτρων.Συγκριτικά, ένα τυπικό μόριο νερού, ή h

2

o, είναι περίπου 1 νανομέτρου σε διάμετρο.Αυτό καθιστά δυνατή τη μελέτη βιολογικών υλικών, κρυστάλλων και άλλων δομών σε ατομικό επίπεδο με λεπτό βαθμό οπτικής ανάλυσης.σε 250.000 ηλεκτρονικά βολτ (250 keV) σε μέγεθος, σε συστήματα κεραίας με βάση το διάστημα έχει ερευνηθεί από το 1968 έως το 2003. Αυτό υπερβαίνει την ικανότητα των συμβατικών υλικών φακών, τα οποία δεν μπορούν να συλλάβουν φωτόνια πάνω από 10 keV.Οι πλάκες δύο ζωνών χρησιμοποιήθηκαν παράλληλα σε ένα πείραμα, με διάμετρο 2,4 εκατοστών που περιείχαν 144 ομόκεντρες ζώνες, τοποθετημένες 30 εκατοστά μεταξύ τους στο τηλεσκόπιο.Έδειξαν ανάλυση περίπου 30 arconds, χωρίς σημείο Ago στη διαδικασία χύτευσης σκιώδους για τις ακτίνες Χ.Ένα σημείο AGA, ή Poisson Spot, είναι ένα τυπικό σημείο ενέργειας που εμφανίζεται στο κέντρο σκιάς ενός μοτίβου περίθλασης Fresnel όπου συμβαίνει εποικοδομητική παρεμβολή μεταξύ των μήκους κύματος ενέργειας.Οι κεραίες ανακλαστήρα πλάκας ζώνης για διαστημόπλοιο θεωρούνται ως ένα τεχνολογικό άλμα προς τα εμπρός από την παραδοσιακή παραβολική κεραία, που έχει πολύ χαμηλότερο κόστος και βάρος, με υψηλής απόδοσης PerformaΧαρακτηριστικά και αποτελεσματικότητα για τη λήψη έως και το 95% της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.