Ano ang isang zone plate?

Ang isang plate ng zone ay isang patag, pabilog na daluyan ng materyal na ginagamit para sa pagtuon ng ilaw o iba pang mga electromagnetic waves, tulad ng X-ray, gamit ang mga prinsipyo ng pagkakaiba-iba.Madalas silang tinutukoy bilang Fresnel zone plate at nauugnay sa lens ng Fresnel, na pareho sa mga ito ay pinangalanan pagkatapos ng isang 19 na siglo na French Engineer, Augustin-Jean Fresnel, na nag-aral ng likas na katangian ng mga optika.Ang mga pagkakaiba-iba ng mga epekto ng rehas na may isang plate ng zone o lens ng fresnel ay may mga aplikasyon sa pagkuha ng litrato, mikroskopya, at gamma-ray holography, pati na rin para sa mga potensyal na sistema ng antena na nakabatay sa espasyo. Ang mga plato ng zone ay gumagamit ng prinsipyo ng pagkakaiba -iba upang yumuko ang isang alon ng ilaw o iba pang enerhiya, tulad ng tunog o antas ng antas ng mga alon ng mga libreng neutrons at helium atoms, sa pamamagitan ng baluktot ang kanilang anggulo ng saklaw na nakakaapekto sa mga transparent at opaque medium.Lumilikha ito ng isang antas ng nakabubuo na panghihimasok sa mga ilaw na alon kung saan sila ay nakatuon sa kabila ng plato ng zone, na maaaring dagdagan ang paglutas para sa ilang mga aspeto ng ilaw o alon ng enerhiya.Upang maproseso ang lahat ng mga electromagnetic radiation na nakakaapekto sa isang ibabaw sa ganitong paraan, ang isang plate ng zone ay binubuo ng mga concentric na bilog na kahalili sa pagitan ng mapanimdim o malabo na mga katangian at transparent o magaan na katangian, na nagbibigay ito ng hitsura ng isang bulls eye.

Ang isang espesyal na uri ng plate ng zone kung saan ang madilim at ilaw na singsing ay kumukupas sa bawat isa ay lilikha ng isang solong focal point, na ginamit na may gamma ray sa larangan ng medikal na imaging holography.Ang ideya ay sinaliksik para sa imaging ng mga rehiyon sa paligid ng mga isotop ng tracer na ipinakilala sa katawan sa gamot na nukleyar.Habang ang mapagkukunan ng radioactive ay nag -iilaw ng isang plato ng zone, ang plate ay nagpapalabas ng isang anino na maaaring maitala sa photographic film sa isang mas maliit na sukat kaysa sa aktwal na mapagkukunan.Ang imaheng ito ay tiyak na sumasalamin sa pattern ng panghihimasok na nilikha ng plato ng zone sa tatlong sukat, at ang larawan ng larawan ay maaaring mag-iilaw sa ordinaryong ilaw upang muling mabuo ang imahe at suriin ang istraktura sa paligid ng mga isotopes nang detalyado.

x-ray mikroskopya ay isa saAng pangunahing mga arena ng pananaliksik para sa paggamit ng mga aparato ng pagkakaiba -iba ng rehas tulad ng mga plato ng zone.Ito ay dahil ang mga tradisyunal na materyales sa lens tulad ng baso ay sumasalamin sa mga x-ray o mahina lamang na naiiba ang mga ito sa halip na ituon ang mga ito, dahil sa kanilang maliit na laki ng haba ng haba, at ang mga plato ng zone ay dapat na itayo sa isang scale ng nanometer upang makamit ang nais na pagtuon na epekto.Karaniwan ang isang X-ray zone plate ay may isang pabilog na diameter na halos 4 milimetro at mga kapal ng zone na nasa pagitan ng 50 hanggang 300 nanometer.Ang nasabing zone plate lens ay maaaring tumuon ng mga x-ray beam down sa isang resolusyon na kasing ganda ng 10 nanometer, o 10 bilyon ng isang metro.Sa pamamagitan ng paghahambing, ang isang tipikal na molekula ng tubig, o H

2

O, ay halos 1 nanometer ang lapad.Ginagawa nitong posible na pag-aralan ang mga biological na materyales, kristal, at iba pang mga istraktura sa antas ng atomic na may isang mahusay na antas ng optical na resolusyon.sa 250,000 electron volts (250 keV) ang laki, sa mga sistema ng antena na batay sa espasyo ay sinaliksik mula 1968 hanggang 2003. Ito ay lampas sa kakayahan ng mga maginoo na materyales sa lens, na hindi makukuha ang mga photon sa itaas ng 10 keV.Ang dalawang-zone plate ay ginamit sa tandem sa isang eksperimento, na may diameter na 2.4 sentimetro na naglalaman ng 144 concentric zones, inilagay ang 30 sentimetro bukod sa teleskopyo.Nagpakita sila ng isang resolusyon ng halos 30 arcseconds, na walang lugar sa Arago sa proseso ng paghahagis ng anino para sa X-ray.Ang isang lugar ng Arago, o lugar ng Poisson, ay isang pangkaraniwang punto ng enerhiya na lilitaw sa sentro ng anino ng isang pattern ng pagkakaiba -iba ng fresnel kung saan ang nakabubuo na pagkagambala ay nangyayari sa pagitan ng mga haba ng enerhiya.Ang Zone Plate Reflector Antennae para sa Spacecraft ay nakikita bilang isang teknolohikal na paglukso pasulong mula sa tradisyonal na parabolic antenna, na mas mababa ang gastos at timbang, na may mataas na pagkakaroon ng pagganapmga katangian at kahusayan ng NCE para sa pagkuha ng hanggang sa 95% ng radiation ng insidente.