Frennel-Zonenplatte – ウィキペディア

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フレネルゾーンプレートのバイナリリングパターン

フレネルゾーンプレートのコシヌス型のリングパターン

一 フレネル・ゾーンプラット 、 また ソネンリン 、 屈曲レンズ また キノフォーム 呼び出されたのは、同心円状のリングが取り付けられているプレートです。ゾーンは、透明度と/および光学的長さが異なります。あるケースでは、放射線はリング型の柱に曲がっており、焦点ポイントでの建設的な干渉によって強化されます。他のケースでは、隣接する図に示されているゾーンは、正確に特定の厚さの透明な材料に置き換えられ、180°の光シャフトの位相シフトを引き起こし、これらのゾーンの伝達された放射を焦点で構築することもできます。

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光に加えて、ZonプレートはX線に焦点を合わせて使用​​されます。これは、X線スペクトルの多くのアプリケーションおよび/または領域の他のタイプのX線レンズが利用できず、処理するのは非現実的でないか、非常に非効率的であるためです。屈折型X-レンズの生産は、長い間不可能であるとさえ考えられていました。

Frennel Zoneレンズには、Fresnellinseと共通の発明家のみがいます。どちらもアウグスティン・ジャン・フレネルによって開発されました。フレネルゾーンレンズは、その名前を説明するフレネルゾーンの断面と見なすことができます。

バイナリグラデーションを備えたゾーンプレート、つまり完全に吸収する（上の絵）と完全に透過的に交互に交互に交互に交互に交互に交互に交互に交互に交互に、多くの実際の焦点と仮想焦点に分布します（以下を参照）。 2つの焦点点に光を集中させるために、副鼻腔字型のコントラストの変化のみが必要です（下の画像）。対応するレンズは、円椎間板の屈曲画像に似ています。最大の距離の違いは、異なるイメージングから生じます。無限（レンズ豆に焦点を当てている）からの放射線を伴ういわゆるフラウンホーファー曲げがあり、ここではいわゆるフレネルベースです。

1つのフォーカスでの建設的な干渉のために、交互の透明および吸収ゾーンの半径は、正方形近似の次の方程式を満たす必要があります。 [初め]

ある

ために

a ≫ a ‘ {displaystylegag a ‘}

該当する：

そして、最も狭いものの幅、極端なゾーンが適用されます

この幅は、-1.22の係数を除き、最初のお辞儀で使用される場合、顕微鏡でゾーンプレートを使用した達成可能な空間解像度に対応します。ここでは、ゾーンプレートでアクセス可能な解像度が波長に依存しないことがわかります。

2008年には、X線顕微鏡の最小ゾーン幅は約20 nmでした。ゾーンプレートを使用すると m 。代理店規制は、要因による再び達成可能な解決策です m より高い。

解像度に関するこれらのステートメントは、結果として生じる算術解像度が使用される放射の波長よりも小さくない限り有効です。

ご覧のとおりです。幅

d r n {displaystyle dr_ {n}}

最も外側のゾーンは、直径とともに直線的に低下します

2 r n {displaystyle 2r_ {n}}

ゾーンプレート。ゾーンの長さは直径と直線的に

2 r n {displaystyle 2r_ {n}}

ゾーンの面積が一定の場合 – 上記の二次近似が適用される限り。

無限に多数のゾーン用 n これらの関係は、ゾーン半径とゾーン幅には適用されません。その後、ゾーン幅は一定の幅を努力します。ために g = f これは、アクセス可能な最小のゾーン幅です

l / 4 {displaystyle {lambda /4}}

。

緑色の光沢のあるオブジェクト（λ= 500 nm）遠くにある（λ= 500 nm） g ≫ f ）ゾーンプレートからマッピングされます。内側の半径= 10 mm（ n = 1）。ために m = 1最初の焦点は50 m（距離プレート画像）です。 m = 25 mで、 m = 17 mで3。ゾーンプレートは、0.5 m、0.25 mなどの例では、焦点距離が2つのサイズで小さい（内側半径1 mm）の周りにあります。

ゾーンプレートの外観で記録された写真の例
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吸収ウィンドウと「存在しない」。

X -Ray光学、特にX線顕微鏡では、ゾーンプレートが焦点に使用されます。これは、吸収が高いため、波長が0.1 nmから0.5 nmの波長を下回る周波数範囲で、収集レンズを与えないためです。

写真では、ゾーンプレートはレンズの光学部分として使用できます。ゾーンプレートの外観で記録された画像には、特徴的な外観があります。カメラの穴は、順序のゾーンプレートの内側の部分になります m = 1は理解されます。

写真レンズでは、ゾーンプレートも使用されます [2] 、たとえば、レンズのカノンEF 70-300 mm f/4.5-5.6の場合、usmです（ “do”は「回折光学系」=「回折光学系」または「弓の外観」を表します））） [3] またはnikon af-s nikkor 300 mm 1：4e pf ed vr（ “pf”は「フェーズフレネル」の略） [4] 。

Conoscopic Holographyでは、ゾーンプレートを使用して、表面の粗さを測定します（距離測定）。

その発明後、フレネルゾーンプレートは実際には肉体的な好奇心にすぎず、使用せずにもありませんでした。しかし、1948年にホログラフィの発明により、ゾーンプレートはまったく新しいものでした。フレネルプレートは、プラン波または球形シャフトがホログラフ生成中に参照波として使用される場合、単一のピクセルのホログラムに大きく対応します。唯一の違いは、透明で吸収するゾーンのみを備えた右利きの振幅ゾーンプレートとは対照的に、ホログラムは連続的であり、突然の透過遷移がないことです。

また、フレネルプレートが分散レンズと同時に作用し、集合レンズとして作用すると考えると、接続は明らかになります。つまり、ホログラムの記録またはその複雑な共役に使用される参照波で照らされた場合、実際のイメージと仮想画像を再構築できるホログラムなど、仮想的で実際の焦点ポイントを備えています。

複雑なオブジェクトはピクセルの蓄積にすぎないため、干渉パターンは多くのフレネルゾーンプレートの重複として理解できます。

  1. ↑ X線データブックレット 。 X線光学および高度な光源センター、ローレンスバークレー国立研究所、ゾーンプレート（ lbl.gov [2016年2月8日にアクセス]）。
  2. ↑ 未来はフラットです（レンズ用） 、カリフォルニア工科大学、パサデナ、2016年12月22日、2017年1月17日アクセス
  3. ↑ Canon EF 70-300mm f/4.5-5.6はUSMです 、Canon.de、2017年1月17日にアクセス
  4. ↑ AF-S nikkor 300 mm 1：4e pf ed vr 、Nikon.de、2017年1月17日にアクセス
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