शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिक्स एंड प्रिसिजन मशीनरी ने हार्ड एक्स-रे ज़ूम बीम स्प्लिटिंग इमेजिंग में पहली प्रगति की है

हाल ही में, शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिक्स एंड प्रिसिजन मशीनरी (एसआईपीएम), चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज (सीएएस) की हाई पावर लेजर फिजिक्स की संयुक्त प्रयोगशाला ने माइक्रोफोकस्ड एक्स-रे स्रोतों पर हार्ड एक्स-रे की ज़ूम बीम इमेजिंग का पहला अध्ययन पूरा किया है, और हार्ड एक्स-रे बैंड में बीम स्प्लिटर सीमा की समस्या को हल किया है। परिणाम ऑप्टिक्स लेटर्स में "हार्ड एक्स-रे क्षेत्र में बाइफोकल फोटॉन सीव इमेजिंग" शीर्षक के तहत प्रकाशित किए गए थे।
फ़्रेस्नेल रिबन शीट का प्रस्ताव 1818 में किया गया था और 1960 के दशक में इसे एक्स-रे फ़ोकस करने के लिए सफलतापूर्वक लागू किया गया था, और 2001 में फोटॉन छलनी के उद्भव ने एक्स-रे के उच्च-प्रदर्शन फ़ोकस के लिए रिबन शीट का विकल्प प्रदान किया। हालाँकि, पारंपरिक वेवप्लेट और फोटॉन छलनी प्रकृति में मोनोफ़ोकल हैं और शॉर्ट-वेव विवर्तन इमेजिंग और हस्तक्षेप संवेदन की बीम विभाजन आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं। उच्च-सुसंगतता लघु-तरंग प्रकाश स्रोत की समस्या के समाधान के साथ, एक्स-रे बीम-विभाजन उपकरणों की मांग अधिक जरूरी हो जाती है।
शोधकर्ताओं ने प्राचीन ग्रीक सीढ़ी अनुक्रम की मदद से पारंपरिक फोटॉन छलनी को एन्कोड करके एक हार्ड एक्स-रे बाइफोकल फोटॉन छलनी के डिजाइन को अनुकूलित किया, और फूडन विश्वविद्यालय के प्रोफेसर यिफांग चेन के समूह की मदद से डिवाइस का प्रसंस्करण और परीक्षण पूरा किया, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। माइक्रो-फोकस एक्स-रे स्रोत को फ़िल्टर करने के लिए तांबे की पन्नी का उपयोग करके, 0.0242 केवी केंद्र 8.39 केवी की आधी-मान पूर्ण चौड़ाई वाली वर्णक्रमीय रेखाएं प्राप्त की गईं, जिसमें एक्स-रे स्रोत मुख्य रूप से 7.38 केवी, 8.39 केवी, 9.67 केवी, 9.96 केवी, 11.29 केवी में केंद्रित है। इसके आधार पर, बाइफोकल फोटॉन छलनी को आइसो-लार्ज इमेजिंग प्रयोगों के अधीन किया गया था रिकॉर्डिंग की गई, जैसा कि चित्र 2 और 3 में दिखाया गया है। प्रायोगिक परिणामों से पता चलता है कि, लंबे-फ़ोकस या शॉर्ट-फ़ोकस इमेजिंग की परवाह किए बिना, पीछे और आगे की गति प्रक्रिया में डिटेक्टर द्वारा दर्ज की गई छवि पहले छोटी और फिर बड़ी होती है, यह पूरी तरह से साबित हुआ कि ज़ूम बीम स्प्लिटिंग इमेजिंग को प्राप्त करने के लिए बाइफ़ोकल फोटॉन छलनी का उपयोग किया जाता है। हार्ड एक्स-रे बीम स्प्लिटर के उद्भव ने लेजर प्लाज्मा, एक्स-रे माइक्रोस्कोपी और स्प्लिट-बीम सुसंगत विवर्तन इमेजिंग के चर-रिज़ॉल्यूशन निदान जैसे अनुप्रयोगों के लिए नए विकास स्थान का विस्तार किया है।
यह कार्य चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन और चीनी विज्ञान अकादमी के क्लास ए स्ट्रेटेजिक पायलट प्रोग्राम द्वारा समर्थित है।

चित्र 1 द्विफोकल फोटॉन छलनी, (ए) ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप फोटो, (बी) स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप फोटो, (सी) सबसे छोटा छेद, (डी) सोने की ऊंचाई

चित्र 2 टेलीफोटो इमेजिंग के प्रायोगिक परिणाम, (एआई) डिटेक्टर धीरे-धीरे इमेज प्लेन के करीब जाता है और फिर उससे दूर चला जाता है

चित्र 3 लघु-फोकस इमेजिंग के प्रायोगिक परिणाम, (एसी) डिटेक्टर धीरे-धीरे छवि तल के पास पहुंचते हैं और फिर छवि तल से दूर चले जाते हैं