يستخدم العلماء في مختبر Brookhaven الوطني “كاميرا” فائقة السرعة وعالية الدقة تتعقب مسارات الذرات ، لمساعدتهم على اكتشاف وتطوير المواد التي يمكنها إرسال ومعالجة الإشارات بسهولة مثل الخلايا العصبية والمشابك العصبية في الدماغ.
يستخدم Yimei Zhu ، الفيزيائي في مختبر Brookhaven الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (DOE) والمتعاونون معه البيانات التي تم جمعها بواسطة “كاميرا اصطرابية” فريدة من نوعها ، لالتقاط المسار الخفي للحركة الذرية أثناء انتقال هذه المادة من عازل إلى معدن ردا على نبضة من الضوء.
إنهم يريدون استخدام النتائج التي توصلوا إليها لتوجيه تصميم الأجهزة العصبية عالية السرعة والموفرة للطاقة (توجد هذه الأجهزة في الحوسبة والهندسة ، وتهدف إلى نسخ أو تقليد سلوك الدماغ البشري).
كيف تتخيل الحركات الذرية فائقة السرعة؟
من أجل تجاربهم ، أطلق العلماء الانتقال بنبضات قصيرة للغاية من الفوتونات – جسيمات الضوء. بعد ذلك ، التقطوا استجابة المادة الذرية باستخدام أداة حيود الإلكترون فائق السرعة (MeV-UED) التي تم تطويرها في Brookhaven – “الكاميرا”.
لتسهيل الأمور ، يمكنك التفكير في هذه الأداة على أنها تشبه الكاميرا التقليدية مع ترك الغالق مفتوحًا في مكان مظلم ، إذا كانت تلك الكاميرا تطلق ومضات متقطعة لالتقاط شيء مثل كرة ملقاة في الحركة. مع كل فلاش ، تسجل الكاميرا صورة ؛ تكشف سلسلة الصور الملتقطة في أوقات مختلفة مسار الكرة في الرحلة.
يلتقط “ستروبسكوب” MeV-UED ديناميكيات جسم متحرك بطريقة مماثلة ، ولكن بمقياس زمني أسرع بكثير (أقصر من تريليون من الثانية) ومقياس طول أصغر بكثير (أصغر من جزء من المليار من المليمتر). يستخدم إلكترونات عالية الطاقة لكشف مسارات الذرات!
تم نشر بعض النتائج الأولية للتو في ورقة بحثية في المجلة مراجعة البدنية X. يقول المؤلف الأول للورقة Junjie Li ، “لقد سمحت لنا قياساتنا فائقة السرعة برؤية كيفية تحرك الذرات – لالتقاط الحالات العابرة قصيرة العمر (أو” المخفية “) لمساعدتنا على فهم ديناميكيات الانتقال.”
بعد التقاط أكثر من 100000 “لقطة” ، استخدم العلماء تقنيات تحليل معقدة طوروها لتحسين تغيرات شدة بضع عشرات من “قمم حيود الإلكترون”.
يقول العالم تشو: “تستخدم أداتنا تقنية التسريع لتوليد إلكترونات بطاقة 3 ميغا إلكترون فولت ، وهي أعلى بخمسين مرة من أدوات الفحص المجهري الإلكتروني فائقة السرعة والحيود الموجودة في المختبر”. “تسمح لنا الطاقة الأعلى بتتبع الإلكترونات المنتشرة في زوايا أوسع ، وهو ما يُترجم إلى القدرة على” رؤية “حركات الذرات على مسافات أصغر بدقة أفضل.”
مفتون؟ مشوش؟ بالطبع ، لن يتمكن أي منا من وضع أيدينا على هذه “الكاميرا” فائقة السرعة ، ولن تكون مفيدة للتصوير اليومي. ومع ذلك ، لا تزال أفضل الكاميرات الاحترافية تتمتع ببعض سرعات الغالق السريعة بشكل مثير للإعجاب!
• اقرأ أكثر:
أسرع 8 عدسات
أفضل كاميرا للمبتدئين
كيف صنعت Canon أسرع DSLR على الإطلاق؟
المصدر : digitalcameraworld.
