חשיפת דינמיקה נסתרת של מבנים פוטוניים טבעיים באמצעות הדמיה הולוגרפית

זו הפעם הראשונה, למיטב ידיעתנו, שטכניקה הולוגרפית שימשה לניטור תמונות של גזעים אצל תאומי חרקים ומעבר פנים בתנאים שאינם שיווי משקל. היתרון של טכניקה לא פולשנית זו טמון בעובדה, שהיא אינה גורמת להפרעה משמעותית למערכת. יש לכך חשיבות גבוהה, למשל, למחקרים שאינם שיווי משקל.

אופטיקה לא ליניארית והולוגרפיה מספקות תובנה במבנים מאורגנים מורכבים שאנו נתקלים בהם בכל הדיסציפלינות המדעיות. אלה הן טכניקות לא הרסניות המסוגלות לחקור מבנים כאלה בקנה מידה תת-מיקרוני. ידע על גלים ואופטיקה גיאומטרית נחוץ כדי להכין את ההתקנה, בעוד שהניתוח מבוסס על הידע של הפיזיקה, הניסוי עצמו, הוא פשוט יותר לביצוע.

מכיוון שהניסויים המוצגים מבצעים חושך לא שלם, להזדמנות לעקוב אחר חתימה חזותית יש חשיבות קריטית למחקר המתואר כדי להתחיל, לבצע אפיון דגימה מלא על ידי מיקרוסקופ אלקטרונים סורק, ספקטרוסקופיה אופטית ליניארית ומיקרוסקופיה אופטית לא ליניארית. לאחר התאמת טמפרטורת החדר, הפעל את הלייזר ובדוק את היישור של האלמנטים האופטיים. לאחר מכן, יישר את קרן הלייזר בצורה מושלמת עם המראה הקעורה.

לאחר מכן, בדוק והתאם את המיקום של מרחיב הקרן האופטית. לאחר מכן, קבע את חלק הקרן שפוגע בדגימה, וודא שהוא יוצר קרן רפלקס. בדוק אם שאר הקרן נאספת על מראה כדורית כדי להשתמש בה ליצירת קרן הייחוס.

וגם, הגלאי ממוקם בתוך אזור ההפרעה של שתי הקורות שצוינו. הציבו מצלמת צילום אופטית לניסוי ההולוגרפי. ועוד אחד כדי לראות שינויים גלויים בתגובת בריגס-ראושר.

בנוסף, הגדר מצלמה תרמית עם רזולוציה תרמית של 50 מילי קלווינס, ואורך מוקד של 13 מילימטרים. כדי להכין את הדגימה לניטור תגובות כימיות, הניחו תמיכה עם משטח דבק שטוח על השולחן האופטי שעליו יוצבו הקובטה, או כלי השיט. לאחר מכן, מלאו את המגיבים לתוך הקובט, וערבבו את הקובט, בעלי נפחים וריכוזים שונים, מה שמבטיח שהנפח הכולל בקובט הוא 2.5 מיליליטרים.

לאחר מכן, מקם אותו על התמיכה בהתקנה. לאחר כיבוי האורות החיצוניים, סנכרן את המצלמות באמצעות מרווח זמן שנבחר. לאחר מכן, לחץ על כפתורי ההקלטה וגרם לשינויים דינמיים במערכת העניין.

לאחר מכן, התבונן בניסוי ההולוגרפי. לאחר מכן, הגה את סוף התהליך ושמור את התוצאות. כדי לבדוק את הולוגרמה של הבדיקה להגדרות מתאימות, בחר הולוגרמה אחת ובצע שחזור על ידי לחיצה על כפתור השחזור.

לאחר מכן, שנה את ההגדרות כדי להשיג את התמונה הטובה ביותר, ובצע את השחזור שוב, תוך חזרה על השלבים עד להגדרת ההגדרות הטובות ביותר. כדי לבצע את השחזורים, בחר את כל ההולוגרמות ויישם את הפרמטרים הרצויים לשחזור מספרי של הולוגרמות. לאחר מכן, בצע את השחזורים באמצעות לחצן השחזור והאינטרפרוגרמה על-ידי הוספת שמות הקבצים בשדה התחל עם/סיום באמצעות, ולאחר מכן, על-ידי לחיצה על הלחצן, Batch.

בצע ניתוח חזותי על-ידי חיפוש שינויים גלויים בתבנית ההפרעה. ונסו להתאים את השינויים בתבנית ההפרעה לתוצאות המתקבלות על ידי מדידות אופטיות ותרמיות. לאחר מכן, בצע חקירה צולבת על ידי ניתוח יסודי של התמונות באופן חזותי הן מהמצלמה האופטית והן מהמצלמה התרמית עם השחזורים ההולוגרפיים על מנת לחשוף דינמיקה בקנה מידה ננו.

במקרה של תגובת B.R, ניתוח האינטרפרוגרמות, חושף שינוי בתבנית השוליים בדיוק ברגע של מעבר פאזה. התוצאות הן בעלות חשיבות מיוחדת, שכן השיטה האינטרפרומטרית האופטית אינה גורמת להפרעה משמעותית למערכת, שהיא חשיבות חיונית למחקרים שאינם שיווי משקל. בנוסף, השחזור ההולוגרפי בוצע עבור כנפי פרפר, אזוריה ליתוניה, שהוקרנו על ידי אור לייזרים ב 450, 532, ו 980 ננומטר.

התוצאות מראות בבירור, כי האינטראקציה של מבני ננו עם אור, יוצרת תזוזה בסולם הננו בתוך הרקמות, המשפיעה על התבנית האינטרפרומטרית. טכניקה זו, המוצגת, פותחת את האפשרות לחשוף דינמיקות שונות ותהליכי הרכבה עצמית עבור המערכות השונות בקנה מידה של ננו ומזו.