Baru-baru ini, pasukan Zhang Junyong di Makmal Bersama Fizik Laser Kuasa Tinggi, Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM), Chinese Academy of Sciences (CAS), bersama-sama dengan kumpulan Prof. Yongpong Zhao di Harbin Institute of Technology (HIT), telah membuat kemajuan pertama dalam kawalan tatasusunan dan pembentukan EUV dan medan optik fokus sinar-x lembut, yang telah menyelesaikan masalah pengehadan komponen untuk pengimejan difraksi dan penderiaan interferometrik dalam jalur panjang gelombang ultraungu (UV) dan x-ray yang melampau. Hasilnya diterbitkan sebagai "Pemfokusan bentuk cahaya percuma dalam sinaran ultraungu melampau dengan ayak foton evolusi sendiri" dalam Laporan Saintifik.
Sejak penemuan sinar-x oleh Roentgen, sumber cahaya gelombang pendek koheren tinggi dan elemen pemfokusan gelombang pendek berprestasi tinggi telah menjadi dua halangan yang mengehadkan pembangunan sains sinar-x. Sinaran synchrotron dan laser elektron bebas, contohnya, memfokuskan pada jalur x-ray lembut dan keras, manakala laser plasma nyahcas meliputi ultraviolet melampau dan sebahagian jalur x-ray lembut. Memandangkan masalah sumber cahaya gelombang pendek koheren tinggi dikurangkan, terdapat keperluan yang lebih mendesak untuk peranti modulasi fokus untuk EUV dan x-ray. Walaupun bahan menunjukkan penyerapan yang kuat dalam EUV dan jalur x-ray lembut dan penembusan kuat dalam jalur x-ray keras, kepingan jalur gelombang Fresnel ialah satu-satunya elemen pemfokusan transmisi yang tersedia pada masa ini. Institut Jentera Optik Shanghai (SIOM) ialah unit awal di China yang terlibat dalam reka bentuk dan aplikasi peranti x-ray, terutamanya berdasarkan helaian reben tradisional dan penapis foton, SIOM adalah yang pertama mencadangkan dan membangunkan pelbagai ayak foton multifokal dengan fungsi optik yang berbeza, seperti ayak foton tangga Grecian dan ayak foton heliks Fermat, dsb., yang mampu memenuhi keperluan teknikal pengimejan difraksi gelombang pendek dan penderiaan gangguan.
Berbanding dengan kepingan jalur gelombang dengan bilangan cincin yang terhad, berjuta-juta dan berbilion-bilion apertur kecil memberikan kebebasan reka bentuk yang hampir tidak terhad untuk kemunculan penapis foton berfungsi, dan pasukan bersama menggunakan algoritma pengoptimuman untuk mereka bentuk penapis foton yang berkembang sendiri, yang mencapai optik terfokus. modulasi tatasusunan medan dan membentuk dalam jalur EUV. Dalam eksperimen, kami mengoptimumkan laser 46.9nm daripada laser plasma nyahcas 69.8nm, 46.9nm dan 13.5nm untuk menyinari penapis foton, merekodkan medan cahaya fokus dengan photoresist, dan membaca data dari mikroskop daya atom, dan berjaya memperoleh beberapa set bintik berstruktur dengan pemfokusan 100nm, dan hasilnya menepati pemfokusan yang dikira secara teori dalam had pembelauan. Realisasi modulasi dan pembentukan tatasusunan EUV dan sinar-x memberi peluang untuk litografi berstruktur gelombang pendek. dan segmen tingkap air untuk pengimejan sel biologi in vivo, diagnostik interferometrik plasma laser, mikroskop sinar-x dan pengimejan pembelauan koheren, dsb. Realisasi modulasi tatasusunan EUV dan x-ray mengembangkan ruang pembangunan baharu.
Kerja ini disokong oleh Yayasan Sains Semula Jadi Kebangsaan China, Program Yangfan Saintis Muda Shanghai dan Projek Perintis Strategik Kelas A Akademi Sains China.
Rajah 1 Pemfokusan struktur cahaya ultraungu (EUV) melampau, (a) Peta AFM titik fokus, (bc) keamatan cahaya dan fasa titik fokus simulasi
Rajah 2 Tempat tersusun berbilang lapisan untuk cahaya ultraungu yang melampau
