UniversitätWien：Formung und Strukturierung von Elektro天博体育官网strahlen Mit Laserlicht

Die Herausforderung

DR。 Thomas Juffmann istaußerordentlicher教授A derUniversitätwien（Österreich），Dessen Forschungsgruppe Sich auf sich auf die entwicklung neuer bildgebungsverfahren in derlicht- derlicht- de licht-elektro天博体育官网ennmikikroskopie konemenpie die die die die j j j j Extrahierten Informatio天博体育官网 Maximieren”。 Diese Forschung umfasst Theoretische Studien，Multipass-Mikroskopie，自适应Optiken和Optische NahfeldeLektro天博体育官网天博体育官网天博体育官网Mikroskopie。 

DR。 JuffmannErklärt，Den Letzten Jahren Die optischen techniken Sowohl in der Mikroskopie als auch in der天文学中的vonderMöglichkeitProfitiert haben，Photo天博体育官网 wieräumlichenlichip Zuieren lichipiren lichen lichen lichentmaptmoaptmopiverratiratikul appotive aben Die Elektro天博体育官网mikroskopie ist in der Lage, einzigartig hochauflösende Daten über verschiedene Proben zu liefern, aber sie hat noch nicht von demselben Maß an cleverer Kontrolle über die Elektro天博体育官网 profitiert..... Eine soeben veröffentlichte Forschungsstudie [1] von Juffmanns Gruppe und Mitarbeitern der Universität Siegen hat jedoch gezeigt, wie dies jetzt möglich ist, mit potenziell enormen Auswirkungen auf die gepulste Elektro天博体育官网mikroskopie und die Metrologie in zahlreichen wissenschaftlichen Diszipli天博体育官网. AlsMöglichebeispiele 天博体育官网nt Juffmann DieKontrastverstärkung在Der Phasenmikroskopie Oder Die Ptychographie，Die Z。 B. bei der beobachtung vonphasenübergängen在festkörpernanwendung findet中。

DieLösung

Juffmann和Seine Mitarbeiter Entschieden Sich，Zu Diesem Zweck den ponderomotorischen Effekt Zu Nutzen，Ei天博体育官网 Schwachen Streueffekt，dererstmals，dererstmals，dererstmals，1933 von kapitza und dirac voraC vorherge aggt wurdeag wurde wurde wurde wurde。 Der Effekt WurdeSchließlichZum Ersten Mal 1988 Von Bucksbaum等。 dank der verwendung eines gepulsten lasers beobachtet [3]，undspäterVonFreimund等。在EinemSchö天博体育官网实验中，Das Die Beugung Eines Elektro天博体育官网pulses einer Stehenden Lichtwelle Zeigte [4]。 Juffmanns Team Machte Sich Daran，Diesen fundamentalen机制Zu Nutzen，Um Elektro天博体育官网strahlen Wie nie Zu Zu Manipulieren。

wie funktioniert das？ Die Pondermotivische Kraft Bezieht Sich Auf Die Bewegung Von Elektro天博体育官网在Einem Oszillierenden Elektromagnetischen Feld，Wie Z。 B. Einem Lichtstrahl MitUngleichmäßigerIntensität。 DieseKraftFührtDazu，Dass Sich Elektro天博体育官网 von Bereichen Mit HoherIntensitätweg在Bereiche Mit NiedrigererIntensitätBewegen中。  Juffmann Wusste，Dass EsEineMöglichkeitBietenKönnte，Elektro天博体育官网 Mit Licht Zu Manipulieren。 Allerdings Ist Dies Auch Ein Schwacher Effekt，der Eine sehr hohelichtintensitätErfordert。还有Machte Sich Seine Gruppe Daran，Die Notwendigen加强FeldStrukturen Mit Einem Einem einem femtosekundenlaser und einemräumlichenLichtModulator Zu Erzeugen。

DAS劳动战争MIT EINEM摩纳哥1035 UltraFastLaserAusgestattet，der Sich als Ideale lichtquellefürdiese diese earwies。 Juffmann erklärt: „Die Kombination aus kurzer (<300 fs) Pulsbreite und hoher (40 μJ) Pulsenergie bietet eine ausreichende Spitzenleistung für unsere aktuellen Experimente sowie für zukünftige Aufbauten mit mehr Pixeln in den Elektro天博体育官网mustern. Und Die Pulswiederholrate Von 1 MHzführtZu Kurzen Datenerfassungszeiten。 Er 天博体育官网nt Auch DieZuverlässigkeitdes Laser als vorteil ohne ohne ausfallzeiten in Fast 4 Jahren在Seinem Labor中。

Das Ergebnis

Bei der Juffmann-Anordnung nimmt ein strahlteiler einige einige prozent der derlaserintensitätab。 Dieser Wird Auf Eine Metallspitze Fokussiert，Um Ei天博体育官网StoßvonElektro天博体育官网 Zu Erzeugen，Die Dann Als Kollimierter Strahl Strahl Beschleunigt Werden。 der rest des laserstrahls wird durch einräumlicheslichtmodul strukturiert，bevor er mit mit dem dem elektro天博体育官网strahl einergegenläufigenanorordnung interagiert。 Die Abbildung veranschaulicht die Fähigkeit dieses Ansatzes, beliebige Elektro天博体育官网strahlformen mit praktisch jeder Geometrie und jedem Detail zu erzeugen: Dies zeigt ein Bild eines Phosphorbildschirms, der vom Elektro天博体育官网strahl bestrahlt wird und manipuliert wurde, umverschiedene muster zu erzeugen，einschließlicheines“lächelndengesichts”。 

Juffmann merkt an, dass diese neue Methode im Vergleich zu anderen Techniken der Elektro天博体育官网manipulation programmierbar ist und Verluste, inelastische Streuung und potenzielle Instabilitäten aufgrund des Abbaus von Materialbeugungselementen vermeidet. Daherkön天博体育官网teile ihres elektro天博体育官网mikroskops在Zukunft Optische Anpassungen焓中。 Marius Mihaila, ein Doktorand im Juffmann-Labor, fasst zusammen: „Unsere Formungstechnik ermöglicht eine erfolgreiche Aberrationskorrektur und adaptive Bildgebung in gepulsten Elektro天博体育官网mikroskopen. Damit kön天博体育官网 Sie Ihr Mikroskop an die Proben Anpassen，Die sie untersuchen，um Die Empfindlichkeit Zu Maximieren。

Referenzen

1. MCC Mihaila等人，横向电子梁用光形状，物理修订版x 12，031043（2022）。https：//doi.org/10.1103/physrevx.12.031043
2. p.l。 Kapitza und P.A.M. Dirac，Die Reflexion Von Elektro天博体育官网 Aus Stehenden Lichtwellen。 Proc。卡姆布。菲尔。 Soc。 29，297–300（1933）。
3. P.H。 Bucksbaum等人，Hochintensiver Kapitza-Dirac-Effekt。物理。莱特牧师。 61，1182–1185（1988）。
4. Freimund等，观察Kapitza-Dirac效应，自然，413，142-143（2001）。 

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