Apa itu pelat zona?

Pelat zona adalah media bundar datar yang digunakan untuk memfokuskan cahaya atau gelombang elektromagnetik lainnya, seperti sinar-X, menggunakan prinsip-prinsip difraksi.Efek kisi difraksi dengan lensa zona atau lensa Fresnel memiliki aplikasi dalam fotografi, mikroskop, dan holografi sinar gamma, serta untuk sistem antena berbasis ruang potensial. Piring zona menggunakan prinsip difraksi untuk menekuk gelombang cahaya atau energi lainnya, seperti gelombang materi tingkat suara atau kuantum dari neutron bebas dan atom helium, dengan menekuk sudut kejadian mereka karena berdampak pada media transparan dan buram.Ini menciptakan tingkat gangguan konstruktif dengan gelombang cahaya di mana mereka menjadi fokus di luar pelat zona, yang dapat meningkatkan resolusi untuk aspek -aspek tertentu dari gelombang cahaya atau energi.Untuk memproses semua radiasi elektromagnetik yang berdampak pada permukaan dengan cara ini, pelat zona terdiri dari lingkaran konsentris yang bergantian antara kualitas reflektif atau buram dan kualitas transparan atau cahaya, yang memberikan penampilan mata bulls.

Jenis pelat zona khusus di mana cincin gelap dan terang memudar satu sama lain akan menciptakan titik fokus tunggal, yang telah digunakan dengan sinar gamma di bidang holografi pencitraan medis.Idenya sedang diteliti untuk pencitraan daerah di sekitar isotop pelacak yang dimasukkan ke dalam tubuh dalam kedokteran nuklir.Saat sumber radioaktif menerangi pelat zona, pelat melemparkan bayangan yang dapat direkam pada film fotografi pada ukuran yang lebih kecil dari sumber yang sebenarnya.Gambar ini secara tepat mencerminkan pola interferensi yang dibuat oleh pelat zona dalam tiga dimensi, dan gambar yang difoto nantinya dapat diterangi dengan cahaya biasa untuk merekonstruksi gambar dan memeriksa struktur di sekitar isotop secara rinci.

Mikroskop sinar-X adalah salah satu dariArena penelitian utama untuk penggunaan perangkat kisi difraksi seperti pelat zona.Ini karena bahan lensa tradisional seperti kaca akan mencerminkan sinar-X atau hanya dengan lemah membedakannya alih-alih memfokuskannya, karena ukuran panjang gelombang kecilnya, dan pelat zona harus dibangun pada skala nanometer untuk mencapai efek fokus yang diinginkan.Biasanya pelat zona sinar-X memiliki diameter melingkar sekitar 4 milimeter dan ketebalan zona antara 50 hingga 300 nanometer.Lensa pelat zona seperti itu dapat memfokuskan sinar-X sinar-X ke resolusi sebaik 10 nanometer, atau 10 miliar meter.Sebagai perbandingan, molekul khas air, atau H

2

O, berdiameter sekitar 1 nanometer.Hal ini memungkinkan untuk mempelajari bahan biologis, kristal, dan struktur lainnya pada tingkat atom dengan tingkat resolusi optik yang halus. Menggunakan pelat zona yang terbuat dari tungsten setebal 1 milimeter untuk menangkap sinar-X energi tinggi dengan tingkat energi naikhingga 250.000 elektron volt (250 keV) dalam ukuran, dalam sistem antena berbasis ruang telah diteliti dari tahun 1968 hingga 2003. Ini melampaui kemampuan bahan lensa konvensional, yang tidak dapat menangkap foton di atas 10 keV.Pelat dua zona digunakan bersama-sama dalam satu percobaan, dengan diameter 2,4 sentimeter yang mengandung 144 zona konsentris, ditempatkan 30 sentimeter terpisah di teleskop.Mereka menunjukkan resolusi sekitar 30 arcseconds, tanpa bintik Arago dalam proses casting bayangan untuk sinar-X.Tempat Arago, atau tempat Poisson, adalah titik energi khas yang muncul di pusat bayangan dari pola difraksi fresnel di mana gangguan konstruktif terjadi antara panjang gelombang energi.Antena reflektor pelat zona untuk pesawat ruang angkasa dipandang sebagai lompatan teknologi ke depan dari antena parabola tradisional, dengan biaya dan berat yang jauh lebih rendah, dengan performa gain tinggiKarakteristik dan efisiensi NCE untuk menangkap hingga 95% dari radiasi insiden.