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中子束首次拍摄出大体积物体全息图,未来有望取代激光全息术
爱因斯坦 2016-10-22
导语

据美国国家标准与技术研究院科学家带领的研究团队,首次利用中子束为大体积物体拍摄出全息图,并获得其深处暗埋接口的详细信息,这一方法有望取代目前广泛使用的激光全息技术。

图:中子束拍摄出干涉模式

全息图是用一种干涉模式,将物体的尺寸、形状、亮度和对比度等信息储存起来的三维图像。不论使用中子还是光子进行干涉,几乎所有物质的波纹都分波峰和波谷,形成的干涉图样能提供物体结构的丰富信息。

目前广泛使用的激光全息技术,通过激光束照射到物体后反射光波相互干涉形成全息图,这种基于光波波峰波谷相位差形成的三维图像,包含所照射物体表面几乎所有信息,但对于隐藏在物体内部的信息却无计可施。而中子能穿透金属和许多其他固体,但此前的中子成像技术只能获得二维图像,还不能制造出动态三维图像。

据科技日报消息,美国国家标准与技术研究院科学家带领的研究团队,近日首次利用中子束为大体积物体拍摄出全息图,并获得其深处暗埋接口的详细信息,这一方法有望取代目前广泛使用的激光全息技术。

NIST中子研究中心用金属铝制成圆筒,并在其环形表面嵌入一个微型螺旋楼梯。当中子束通过铝制圆筒时,圆筒的形状会改变中子束方向使其弯曲。研究人员发现,中子束内单个中子流经圆筒不同部位时,相位会发生改变,而且圆筒越厚,相位改变幅度越大。这种设计成为利用中子束为物体内部拍摄全息图的关键。

实验团队成员、NIST物理测量实验室的迈克尔·休伯表示,新研究延伸了中子成像技术的应用领域,“中子全息技术将成为既能测量10微米尺寸微型结构,又能获得大体积材料内部信息的有力工具”。

文章链接:

D. Sarenac, et al. Holography with a neutron interferometer. Optics Express. DOI: 10.1364/OE.24.022528.

消息链接:

Move Over, Lasers: Scientists Can Now Create Holograms from Neutrons, Too

(本文文字来源:科技日报;)

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作者 爱因斯坦

科研工作者

北京航空航天大学

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  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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