X射线新进展，再登Science子刊！
文摘
2024-11-22 07:30
青海
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X射线是具有极短波长的电磁波，广泛应用于材料分析、医学成像、无损检测等领域。与传统的光学材料相比，X射线具有极高的穿透力和空间分辨率，能够提供比可见光更为精细的物质结构信息。然而，X射线的应用也面临着一些技术难题，尤其是在空间调控方面。传统的X射线调控方法依赖于预先设计的静态光学元件，如弗涅尔区板、光栅和掩模等，但这些静态结构的灵活性和动态调节能力十分有限。这使得X射线在空间控制上的应用发展滞后，限制了其在高精度成像、微结构探测等领域的进一步应用。近日，来自日本理化研究所放射光科学综合研究中心的Kenji Tamasaku团队在X射线空间调控领域取得了重要进展。该团队设计并制备了一种由飞秒光学激光驱动的可编程空间X射线调制器。该调制器能够利用飞秒激光脉冲在单晶硅中诱导的瞬态应变来动态控制X射线的反射率。通过这一技术，研究人员实现了X射线的空间调制，并能够生成具有高空间频率的任意灰度图案（最高可达每毫米25个空间频率）。该研究成果显著提升了X射线的调控精度，为X射线成像技术和传感技术开辟了新的应用前景。通过优化激光脉冲的光强分布，研究团队能够精确地控制硅晶体表面的X射线反射率，从而实现X射线波场的动态调制。这一技术不仅为X射线的空间操控提供了新的方法，还为进一步发展X射线传感、成像和波前修正等高级应用奠定了基础。此次研究的成功，展示了动态空间调控在X射线领域的巨大潜力，未来有望推动X射线技术在材料科学、生命医学等多个领域的广泛应用。
