Một tấm khu vực là gì?

Một tấm vùng là một phương tiện vật liệu phẳng, tròn được sử dụng để tập trung ánh sáng hoặc các sóng điện từ khác, chẳng hạn như tia X, sử dụng các nguyên tắc nhiễu xạ.Chúng thường được gọi là các tấm khu vực Fresnel và có liên quan đến ống kính Fresnel, cả hai đều được đặt theo tên của một kỹ sư Pháp thế kỷ 19, Augustin-Jean Fresnel, người đã nghiên cứu bản chất của quang học.Hiệu ứng cách tử nhiễu xạ với tấm vùng hoặc ống kính Fresnel có các ứng dụng trong nhiếp ảnh, kính hiển vi và hình ba chiều của tia gamma, cũng như cho các hệ thống ăng ten dựa trên không gian tiềm năng.Các tấm vùng sử dụng nguyên tắc nhiễu xạ để uốn cong một làn sóng ánh sáng hoặc năng lượng khác, chẳng hạn như sóng vật chất âm thanh hoặc lượng tử của các nguyên tử neutron tự do và helium, bằng cách uốn cong góc tới của chúng khi chúng tác động đến môi trường trong suốt và mờ đục.Điều này tạo ra một mức độ can thiệp mang tính xây dựng với các sóng ánh sáng nơi chúng đến để tập trung vượt ra ngoài tấm khu vực, có thể tăng độ phân giải cho các khía cạnh nhất định của sóng ánh sáng hoặc năng lượng.Để xử lý tất cả các bức xạ điện từ ảnh hưởng đến một bề mặt theo cách này, một tấm vùng được tạo thành từ các vòng tròn đồng tâm xen kẽ giữa chất lượng phản xạ hoặc mờ đục và chất lượng trong suốt hoặc ánh sáng, mang lại cho nó sự xuất hiện của một con bò đực.Một loại tấm khu vực đặc biệt trong đó các vòng tối và ánh sáng mờ dần vào nhau sẽ tạo ra một tiêu điểm duy nhất, được sử dụng với các tia gamma trong lĩnh vực hình ba chiều hình ảnh y tế.Ý tưởng đang được nghiên cứu cho hình ảnh của các khu vực xung quanh các đồng vị tracer được đưa vào cơ thể trong y học hạt nhân.Khi nguồn phóng xạ chiếu sáng một tấm vùng, tấm sẽ tạo ra một cái bóng có thể được ghi lại trên màng nhiếp ảnh ở kích thước nhỏ hơn so với nguồn thực tế.Hình ảnh này phản ánh chính xác mẫu nhiễu được tạo bởi tấm vùng theo ba chiều và hình ảnh được chụp sau đó có thể được chiếu sáng bằng ánh sáng thông thường để tái tạo lại hình ảnh và kiểm tra cấu trúc xung quanh các đồng vị.Các đấu trường nghiên cứu chính cho việc sử dụng các thiết bị cách tử nhiễu xạ như tấm khu vực.Điều này là do các vật liệu ống kính truyền thống như thủy tinh sẽ phản ánh tia X hoặc chỉ làm chúng nhiễu xạ yếu thay vì tập trung chúng, do kích thước bước sóng nhỏ của chúng và các tấm vùng phải được xây dựng theo thang đo nanomet để đạt được hiệu ứng lấy nét mong muốn.Thông thường, một tấm vùng tia X có đường kính tròn khoảng 4 mm và độ dày vùng trong khoảng từ 50 đến 300 nanomet.Các ống kính tấm khu vực như vậy có thể tập trung chùm tia X xuống độ phân giải tốt như 10 nanomet, hoặc 10 tỷ mét.Khi so sánh, một phân tử nước điển hình, hoặc H

2 ^{O, có đường kính khoảng 1 nanomet.Điều này cho phép nghiên cứu các vật liệu sinh học, tinh thể và các cấu trúc khác ở cấp độ nguyên tử với mức độ phân giải quang tốt. Sử dụng các tấm vùng làm bằng vonfram dày 1 mm để chụp tia X năng lượng cao với mức năng lượng tăng lênđến 250.000 volt electron (250 keV), trong các hệ thống ăng-ten dựa trên không gian đã được nghiên cứu từ năm 1968 đến 2003. Điều này vượt xa khả năng của vật liệu ống kính thông thường, không thể thu được các photon trên 10 keV.Các tấm hai vùng được sử dụng song song trong một thí nghiệm, với đường kính 2,4 cm chứa 144 vùng đồng tâm, được đặt cách nhau 30 cm trong kính viễn vọng.Họ đã chứng minh độ phân giải khoảng 30 vòng cung, không có điểm nào trong quá trình đúc bóng cho tia X.Một điểm Arago, hay điểm Poisson, là một điểm năng lượng điển hình xuất hiện ở trung tâm bóng tối của mô hình nhiễu xạ Fresnel trong đó sự can thiệp mang tính xây dựng xảy ra giữa các bước sóng năng lượng.Anten phản xạ tấm vùng cho tàu vũ trụ được coi là một bước nhảy vọt công nghệ từ ăng-ten parabolic truyền thống, có chi phí và trọng lượng thấp hơn nhiều, với hiệu suất tăng caoĐặc điểm và hiệu quả của NCE để thu được tới 95% bức xạ sự cố.}