Holografi Dengan Elektron

Livejurnal69 - Prinsip holografi ditemukan pada tahun 1947 oleh ilmuwan Hungaria Dennis Gabor, sehubungan dengan upaya untuk meningkatkan resolusi mikroskop elektron. Realisasi eksperimental konsep holografi harus menunggu, namun, sampai pertengahan 60-an. Hologram kemudian dibuat dengan menggunakan sumber sinar laser baru ditemukan, bukan dengan elektron. Fisikawan dari Institut Max Lahir di Berlin telah kembali ke penggunaan elektron dalam holografi. Sebuah elemen khusus dalam pendekatan mereka adalah bahwa elektron yang objek foto yang dibuat dari obyek itu sendiri menggunakan laser yang kuat.

Laporan ini diterbitkan dalam edisi minggu ini Sains.

Holografi, seperti yang ditemui dalam kehidupan sehari-hari, menggunakan cahaya koheren, yaitu sumber cahaya di mana semua gelombang cahaya yang dipancarkan pada langkah berbaris. Gelombang cahaya ini dibagi menjadi dua bagian, gelombang referensi dan gelombang objek. Gelombang referensi langsung jatuh ke detektor dua dimensi, misalnya pelat fotografi. Gelombang objek berinteraksi dengan dan menyebarkan dari objek, dan kemudian juga terdeteksi. The superposisi kedua gelombang pada detektor menciptakan pola interferensi, di mana bentuk objek dikodekan.

Apa Gabor tidak bisa melakukan, untuk membangun sumber elektron yang koheren, merupakan hal yang biasa dalam eksperimen dengan bidang laser intens. Dengan intens, bidang laser ultra-pendek, elektron yang koheren dapat dengan mudah diekstraksi dari atom dan molekul. Elektron ini merupakan dasar untuk percobaan holografi baru, yang dilakukan dengan menggunakan atom Xe. Marc Vrakking menjelaskan apa yang terjadi: "Dalam penelitian kami, medan laser kuat sobek elektron dari atom-atom Xe dan mempercepat mereka, sebelum beralih mereka di sekitar Hal ini kemudian seolah-olah seseorang mengambil jepretan dan tunas sebuah elektron pada ion yang tertinggal. Laser menciptakan. elektron sumber yang sempurna untuk percobaan holografik. "

Beberapa elektron kembali bergabung dengan ion, dan menghasilkan ekstrem ultra-violet (XUV) cahaya, sehingga menghasilkan pulsa attosecond yang merupakan dasar untuk program ilmu baru attosecond yang berada di bawah pembangunan di MBI. Sebagian besar elektron ion lulus dan membentuk gelombang acuan dalam percobaan holografik. Namun elektron lainnya tersebar dari ion, dan bentuk gelombang benda. Pada detektor dua dimensi para ilmuwan bisa mengamati pola interferensi holografik disebabkan oleh interaksi dari gelombang objek dengan potensi Coulomb ion.

Agar berhasil melaksanakan eksperimen, kondisi tertentu harus dipenuhi. Dalam rangka menciptakan kondisi untuk holografi, sumber elektron harus diletakkan sejauh mungkin dari ion, memastikan bahwa gelombang referensi hanya sedikit dipengaruhi oleh ion. Percobaan itu dilakukan di Belanda, memanfaatkan FELICE pertengahan elektron bebas laser inframerah, dalam sebuah kolaborasi yang mencakup - antara lain - Fom Institutes AMOLF dan Rijnhuizen. Pada FELICE, atom Xe mana terionisasi menggunakan sinar laser dengan panjang gelombang 7 mm, menciptakan kondisi ideal untuk pengamatan hologram.

Proses ionisasi menghasilkan elektron selama suatu interval waktu terbatas dari beberapa femtosekon. Perhitungan teoritis di bawah bimbingan pemimpin MBI Grup menunjukkan Junior Olga Smirnova, bahwa ketergantungan waktu proses ionisasi dikodekan dalam hologram, serta kemungkinan perubahan dalam ion antara waktu yang ionisasi terjadi dan waktu yang gelombang objek berinteraksi dengan ion. Hal ini menunjukkan janji masa depan besar untuk teknik baru. Sebagai negara Vrakking: "Sejauh ini, kami telah menunjukkan bahwa hologram dapat diproduksi dalam eksperimen dengan laser intens Di masa depan kita harus belajar, cara mengekstrak semua informasi yang terkandung dalam hologram ini dapat menyebabkan metode baru untuk.. attosecond studi dinamika elektron skala waktu, serta metode baru untuk mempelajari perubahan struktur waktu tergantung pada molekul. "