Moiré lattices ไม่ว่าจะก่อตัวขึ้นที่ไหน ล้วนเต็มไปด้วยความประหลาดใจ วางรูปแบบ 2D เป็นระยะตั้งแต่สองรูปแบบขึ้นไปทับกันโดยบิดเล็กน้อย และคุณสมบัติที่แปลกใหม่จะปรากฏขึ้น กราฟีนแผ่นเดียวเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี แต่เมื่อแผ่นกราฟีนสองแผ่นซ้อนกันเป็นตาข่าย moiré bilayer morphs เป็นตัวนำยิ่งยวด ฉนวน Mott หรือแม่เหล็ก ขึ้นอยู่กับมุมบิด ในทำนองเดียวกัน
เมื่อลำแสงสองลำ “มีลวดลาย” โดยมาสก์โต้ตอบกัน
ตาข่ายมัวร์ที่เป็นผลลัพธ์สามารถเปลี่ยนลำแสงสัญญาณให้กลายเป็นรอยเปื้อนแบบกระจายหรือจุดที่มีการแปลเพียงจุดเดียว เมื่อเร็ว ๆ นี้กลุ่มนักวิจัยที่นำโดยFangwei Yeจาก Shanghai Jiao Tong University ประเทศจีนได้ค้นพบว่าตาข่าย moiré แบบออปติคัลสามารถผลิตโซลิตัน – คลื่นโดดเดี่ยวที่ติดอยู่ในตัว – ที่ระดับพลังงานต่ำมาก
โซลิตันในสปอตไลท์แสงมีแนวโน้มที่จะกระจายตัวเมื่อแพร่กระจาย ตัวอย่างเช่น รังสีของแสงจากคบเพลิงจะค่อยๆ กระจายออกไป เมื่อต้นปีนี้ ทีมงานของ Ye ได้ค้นพบวิธีหยุดการแพร่กระจายและกำหนดเลเซอร์ให้อยู่ในจุดที่คับแคบโดยใช้ Moiré lattices ตอนนี้ กลุ่มเดียวกันได้นำการค้นพบของพวกเขาไปอีกขั้นด้วยการทำให้แสงในตาข่าย moiré ตื่นตาตื่นใจไปเป็นพัลส์ที่ค้ำจุนตัวเองที่เรียกว่าโซลิตัน Solitons ยังคงรักษารูปร่างไว้ในขณะที่แพร่กระจายในระยะทางไกล ดังนั้นพวกมันจึงมีความสำคัญในการสื่อสารโทรคมนาคมในฐานะผู้ให้บริการข้อมูลที่มั่นคง
ศัตรูของการแปลแสงคือการเลี้ยวเบน โซลิตันเชิงแสงของ Ye ป้องกันการเลี้ยวเบนโดยอาศัยเอฟเฟกต์ไม่เชิงเส้น ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เสริมตัวเองโดยตัวกลางที่แสงส่องผ่านจะปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของแสง สื่อของ Ye เป็นผลึกสตรอนเทียมแบเรียมไนโอไบต์ที่หักเหแสงด้วยคุณสมบัติโฮโลแกรมที่ไม่เป็นเชิงเส้น นักวิจัยพิมพ์ลวดลาย moiré ลงบนคริสตัลโดยฉายแสงลำแสงที่มีลายฉลุด้วยหน้ากากขัดแตะสองชิ้น จากนั้นนักวิจัยส่องลำแสงที่สองและสังเกตว่าโปรไฟล์ของลำแสงมีวิวัฒนาการอย่างไรในขณะที่เปลี่ยนมุมบิดของหน้ากากและกำลังแสงเลเซอร์
นักวิจัยค้นพบว่าตาข่าย moiré ของพวกมันสามารถผลิต
โซลิตันได้เหนือขีดจำกัดกำลังแสงเลเซอร์ ขึ้นอยู่กับมุมบิดของมาสก์ที่มีลวดลาย ความไม่เชิงเส้นเป็นปรากฏการณ์ที่อ่อนแอซึ่งมักจะปรากฏที่พลังงานเลเซอร์สูงเท่านั้น แต่ Ye และทีมของเขาพบว่าเกณฑ์กำลังของพวกเขาต่ำมาก: ต้องการพลังงานเพียงนาโนวัตต์เท่านั้น ซึ่งน้อยกว่าเลเซอร์พอยน์เตอร์ถึงล้านเท่า
“การสังเกตครั้งแรก”“งานของเราคือการสังเกตการณ์โซลิตันครั้งแรกในตาข่ายมัวร์” เยกล่าว “ปรากฎว่ามันค่อนข้างง่ายที่จะสร้างโซลิตันด้วยวิธีนี้” หัวใจสำคัญของความต้องการใช้พลังงานต่ำคือแถบพลังงานแบบเรียบในโครงตาข่าย Moiré โฟตอนในตะแกรงใยแก้วนำแสงถูกบีบให้อยู่ในช่วงพลังงานแคบๆ ที่มุมบิดบางมุม ช่วงพลังงานนี้รองรับเฉพาะโหมดแสงที่ติดอยู่ในตัวเท่านั้น การเลี้ยวเบนของแสงโดยเนื้อแท้จะอ่อนกว่ามากในแถบพลังงานที่แบนราบเช่นนี้ ดังนั้นจำเป็นต้องมีเอฟเฟกต์ไม่เชิงเส้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้นเพื่อสร้างโซลิตัน
“ต้องขอบคุณแถบที่เกือบจะแบนราบในตะแกรงลาย moiré” Ye กล่าว “การทดลองนี้ทำให้เกณฑ์กำลังไฟฟ้าลดลงสู่ระดับที่ต่ำมาก ซึ่งแสดงถึงขั้นตอนใหญ่ในการวิจัยแบบโซลิตัน” มัวร์เซอร์ไพรส์? ตาข่าย มัวร์ออปติคัลนำเสนอสนามเด็กเล่นที่อุดมสมบูรณ์เพื่อค้นหาปรากฏการณ์ที่ไม่เชิงเส้นอื่น ๆ ที่เข้าใจยาก เช่น การผสมสี่คลื่นและการสร้างฮาร์มอนิกที่สอง ตามคำกล่าวของ Ye โซลิตันอาจเป็นเพียงจุดเริ่มต้น
เมื่อ Ntziachristos และเพื่อนร่วมงานปั๊มเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องเข้าไปใน SWED พวกเขาพบว่าคลื่นอัลตราซาวนด์ที่ตกกระทบสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความเข้มของลักษณะเฉพาะในแสงที่สะท้อนจากชั้นเงิน นอกจากนี้ ความเปรียบต่างสูงระหว่างวัสดุหุ้มและวัสดุโพรงช่วยให้สามารถกักเก็บแสงได้ดีกว่าที่เคยมีมา
ด้วยพื้นที่การตรวจจับที่มีความกว้าง 220×500 นาโนเมตร
SWED จึงมีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์เม็ดเลือด 10 เท่า และมีขนาดเล็กกว่าเซ็นเซอร์ที่ใช้เรโซเนเตอร์รุ่นก่อน 10,000 เท่า ความละเอียดเชิงพื้นที่ที่เกิดขึ้นทำให้ทีมของ Ntziachristos สามารถสร้างภาพโครงสร้างที่เล็กกว่าความยาวคลื่นของอัลตราซาวนด์ 50 เท่าที่ใช้ในการรับภาพ ซึ่งเป็นความสามารถที่เรียกว่าการถ่ายภาพความละเอียดสูง ในเวลาเดียวกัน SWED มีความไวมากกว่าอุปกรณ์ออปติคัลปัจจุบันถึง 1,000 เท่า และไวกว่าเครื่องตรวจจับแบบเพียโซอิเล็กทริกที่มีขนาดเท่ากันประมาณ 100 ล้านเท่า
การปรับปรุงที่สำคัญทั้งในด้านความไวและความละเอียดดังกล่าวทำให้ SWED สามารถใส่ลงบนชิปที่มีขนาดเพียงครึ่งไมครอนได้ นี่เป็นการเปิดโอกาสมากมายสำหรับการปรับปรุงทั้งด้านการถ่ายภาพทางการแพทย์และด้านอุตสาหกรรม ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติม อุปกรณ์นี้สามารถรวมเข้ากับอาร์เรย์อัลตราซาวนด์ที่ผลิตขึ้นเป็นจำนวนมากและมีความหนาแน่นสูง สามารถเลือกรายละเอียดที่ละเอียดมากในวัสดุและเนื้อเยื่อชีวภาพ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อศึกษาคุณสมบัติพื้นฐานของคลื่นเสียงความถี่สูงและการโต้ตอบขนาดเล็กของพวกมันกับสสาร
การถ่ายภาพคอมป์ตันซึ่งเดิมพัฒนาขึ้นโดยนักดาราศาสตร์เพื่อตรวจจับแหล่งกำเนิดรังสีแกมมา ขณะนี้อยู่ระหว่างการตรวจสอบการถ่ายภาพทางคลินิก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กล้อง Compton ที่มีประสิทธิภาพสูงสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีค่าสำหรับการใช้งานภายในเวชศาสตร์นิวเคลียร์และการถ่ายภาพระดับโมเลกุล
ไม่เหมือนกับเทคนิคการถ่ายภาพทางการแพทย์ของ PET ซึ่งสามารถมองเห็นได้เฉพาะตัวปล่อยโพซิตรอน การถ่ายภาพคอมป์ตันมีศักยภาพในการมองเห็นแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาที่หลากหลาย อย่างไรก็ตาม จนถึงปัจจุบัน คุณภาพของภาพคอมป์ตันยังไม่เทียบเท่ากับการสแกน PET ทั่วไป เพื่อตรวจสอบศักยภาพของมันต่อไป นักวิจัยจากสถาบัน National Institute of Radiological Sciences ( NIRS ) ในญี่ปุ่นได้สร้างแพลตฟอร์มการถ่ายภาพรังสีแกมมาทั้งหมด (WGI) เพื่อเปรียบเทียบทั้งสองวิธีโดยตรง
“การถ่ายภาพคอมป์ตันมีศักยภาพที่จะให้ภาพที่ดีกว่า SPECT และ PET ทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่ปล่อยรังสีแกมมาพลังงานสูง” ฮิเดอากิ ทาชิมะ ผู้เขียนคนแรกอธิบาย “เราคาดว่าจะสำรวจนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีใหม่ที่ไม่เคยใช้สำหรับเวชศาสตร์นิวเคลียร์”
กล้องคอมป์ตันมีเครื่องตรวจจับสองตัวที่ทำงานพร้อมกัน สำหรับการปล่อยแกมมาแต่ละรายการ การกระเจิงของคอมป์ตันเกิดขึ้นในเครื่องตรวจจับตัวแรก (ตัวกระจายแสง) และการดูดกลืนแสงด้วยตาแมวในส่วนที่สอง (ตัวดูดซับ) เครื่องตรวจจับทั้งสองจะบันทึกตำแหน่งปฏิสัมพันธ์และพลังงานสะสมที่เกี่ยวข้อง ทำให้สามารถสร้างกรวยคอมป์ตันขึ้นใหม่ซึ่งระบุจุดปล่อยก๊าซ
Credit : equinac.org eroticablog.net escortlartrabzon.net extremeot.net faiteslaville.org
