เปลือกซิลิกาของสาหร่ายทะเลเซลล์เดียวที่เรียกว่าไดอะตอมอาจพัฒนาขึ้นเพื่อจับความยาวคลื่นของแสงที่พบในสเปกตรัมของดวงอาทิตย์ การค้นพบนี้จากนักวิจัยที่มหาวิทยาลัย ในแคนาดา อาจนำไปใช้กับพลังงานแสงอาทิตย์ได้ เนื่องจากเปลือกหรือฟรัสทูลทำจากแก้ว และคล้ายกับวัสดุที่ใช้ในชิปโทนิคและแผงเซลล์แสงอาทิตย์อยู่แล้ว ไดอะตอมวิวัฒนาการมาเป็นเวลาหลายล้านปีเพื่อให้อยู่รอดได้
ในสภาพแวดล้อม
ทางน้ำ รวมถึงบริเวณมหาสมุทรที่ได้รับแสงน้อยมาก พวกมันมีความสามารถในการปรับตัวนี้ต่อการตอบสนองทางแสงที่ยอดเยี่ยมของ frustules ซึ่งมีความหนาหลายสิบนาโนเมตรและถูกปกคลุมด้วยรูพรุนที่คั่นด้วยระยะห่างปกติอย่างน่าประหลาดใจ รูพรุนเหล่านี้ตอบสนองต่อแสงแตกต่างกันไปตามขนาด
ระยะห่าง และการกำหนดค่าในผลงานชิ้นใหม่นี้ ทีมที่นำพยายามทำความเข้าใจว่าทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ ได้อย่างไร ในการทำเช่นนี้ พวกเขาถ่ายภาพส่วนต่าง ๆ ของโครงสร้างโดยใช้เทคนิคกล้องจุลทรรศน์ความละเอียดสูง 4 เทคนิค ได้แก่ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงสแกนระยะใกล้ กล้องจุลทรรศน์
แรงปรมาณู กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด และกล้องจุลทรรศน์สนามมืด จากนั้นพวกเขาใช้ภาพเหล่านี้เพื่อสร้างชุดแบบจำลองเพื่อวิเคราะห์แต่ละส่วนของ ผ่านการจำลองแบบสามมิติ แบบจำลองเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสงมีปฏิสัมพันธ์กับโครงสร้างอย่างไร
รวมถึงเมื่อแสงถูกจับและกระจายแสง เก็บไว้นานแค่ไหน และเป็นไปได้อย่างไรที่เซลล์จะถูกดูดซึมสมาชิกในทีม อธิบายสังเคราะห์แสงได้แม้ในสภาวะแสงสลัวผลการวิจัยพบว่าความยาวคลื่นของแสงที่ frustules ทำปฏิกิริยากับแสงที่ดูดซับระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง
บ่งชี้ว่าโครงสร้างสามารถพัฒนาเพื่อจับภาพแสงแดดด้วยวิธีที่เหมาะสมที่สุด ผลการวิจัยยังแสดงให้เห็นว่าฟรัสทูลกระจายแสงเพื่อให้มันถูกดูดซึมไปทั่วเซลล์พืช นอกจากนี้ ทีมงานยังพบว่าแสงไหลเวียนภายในฟรัสทูลนานพอที่การสังเคราะห์แสงจะเกิดขึ้นได้แม้ในสภาวะแสงสลัวใต้น้ำลึก
งานใหม่นี้
ทำให้สามารถเพาะพันธุ์ไดอะตอมที่เก็บเกี่ยวแสงที่ความยาวคลื่นต่างๆ สำหรับการใช้งานทางเทคโนโลยีได้ กลไกการดูดกลืนแสงที่นักวิจัยค้นพบยังสามารถใช้เพื่อปรับปรุงวิธีที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์ดูดซับแสงได้ เช่น โดยการอนุญาตให้รวบรวมแสงในมุมที่มากขึ้น จึงหลีกเลี่ยงความจำเป็น
ที่แผงจะต้องหันเข้าหาดวงอาทิตย์โดยตรงการศึกษาซึ่งมีรายละเอียดอยู่เป็นส่วนหนึ่งของวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของ ซึ่งมุ่งเน้นไปที่การเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์บนชิปซิลิคอนโทนิค ตอนนี้เขาและเพื่อนร่วมงานกำลังปรับปรุงแบบจำลองและนำไปใช้กับไดอะตอมชนิดอื่นๆ
อะไรผิดปกติกับรังสีวิทยาทั่วไป? หลายอย่าง: ความเปรียบต่างขึ้นอยู่กับความแตกต่างในการดูดกลืนรังสีเอกซ์ในส่วนต่าง ๆ ของชิ้นงานเป็นหลัก และสิ่งเหล่านี้มักจะอ่อนแอ ความคมชัดและความละเอียดยังลดลงด้วยรังสีเอกซ์ที่กระจัดกระจาย และสุดท้าย และโดยพื้นฐานแล้ว ความแตกต่างในการหักเห
ของรังสีเอกซ์ที่สามารถปรับปรุงคอนทราสต์จะไม่ถูกใช้ประโยชน์ตอนนี้ สูง ลำแสง -ray เพื่อลบข้อ จำกัด บางอย่างเหล่านี้ โมโนโครเมเตอร์แบบผลึกคู่ถูกใช้เพื่อกรองลำแสงที่ตกกระทบผ่านการกระเจิงของแบรกก์ และคริสตัลคุณภาพสูงชิ้นที่สามวางอยู่ระหว่างวัตถุที่ถ่ายภาพและเครื่องตรวจจับ
เพื่อกรองรังสีเอกซ์ที่กระจัดกระจายและไม่ได้เดินทางเข้ามา ทิศทางที่ถูกต้อง “เครื่องวิเคราะห์ Bragg” นี้จะช่วยปรับปรุงคุณภาพของภาพได้ด้วยตัวมันเอง แต่แนวทาง NSLS นอกเหนือไปจากการปรับปรุงง่ายๆ นี้ และใช้ประโยชน์จากการหักเหของรังสีเอกซ์อย่างชาญฉลาดเพื่อสร้างภาพที่ดียิ่งขึ้น
การหักเหของชิ้นงานเปลี่ยนทิศทางของรังสีเอกซ์เล็กน้อย อย่างไรก็ตาม รังสีเอกซ์ที่หักเหจะไม่ถูกปฏิเสธโดยเครื่องวิเคราะห์ Bragg เนื่องจากมีการยอมรับเชิงมุมที่จำกัด แต่การตอบสนองเชิงมุมหรือ “เส้นโค้งโยก” ของเครื่องวิเคราะห์จะสร้างความแตกต่างระหว่างภูมิภาคของตัวอย่างที่มีดัชนีการหักเห
ของแสงต่างกัน
เส้นโค้งการโยกเป็นโครงร่างรูประฆังของการส่งสัญญาณเทียบกับมุมตกกระทบ และมีค่าสูงสุดที่มุมที่กำหนดโดยความยาวคลื่นรังสีเอกซ์และระยะห่างระหว่างตาข่ายในผลึกในภาพที่ยังไม่ผ่านการประมวลผล เอฟเฟ็กต์การดูดซับ-คอนทราสต์แบบเดิมๆ จะผสมกับคอนทราสต์
เนื่องจากการหักเห อย่างไรก็ตาม การประมวลผลภาพสามารถแยกเอฟเฟกต์เหล่านี้ได้ ในการทำเช่นนี้ จะมีการถ่ายภาพสองภาพที่แตกต่างกันเมื่อเครื่องวิเคราะห์ Bragg ถูกหมุนไปที่จุดสองจุดของความชันสูงสุดบนเส้นโค้งการโยก จากนั้นจึงใช้อัลกอริทึมอย่างง่ายแบบพิกเซลต่อพิกเซลกับภาพ
ภาพดิบคู่หนึ่งจึงสามารถให้ภาพรังสีที่ผ่านการประมวลผลแล้วสองภาพที่มีคุณภาพเหนือกว่า โดยแต่ละภาพขึ้นอยู่กับปัจจัยความเปรียบต่างที่แตกต่างกัน การปรับปรุงนั้นค่อนข้างน่าทึ่ง (ดูภาพขวา)คอนทราสต์ของภาพที่ประมวลผลภาพหนึ่งเกิดจากการดูดกลืนแสง หรือที่แม่นยำกว่านั้นก็คือ
“การดูดกลืนที่ชัดเจน” ซึ่งเป็นการรวมกันของการดูดกลืนและการสูญเสียความเข้มที่เกิดจากการเลี้ยวเบนเมื่อลำแสงผ่านชิ้นงานทดสอบ การแสวงหาประโยชน์จากการสูญเสียความเข้มนี้ ซึ่งเรียกว่าการสูญพันธุ์ สามารถเพิ่มข้อมูลที่ได้รับจากภาพถ่ายรังสีได้อย่างมีนัยสำคัญ
ภาพถ่ายรังสีที่ประมวลผลด้วยภาพอื่นๆ ซึ่งเป็นภาพหักเห-คอนทราสต์ แสดงขอบเขตระหว่างภูมิภาคที่มีดัชนีการหักเหของแสงต่างกันอย่างชัดเจน การประมวลผลจะสร้างเงาหลอกที่ขอบและลักษณะสามมิติที่น่าสนใจ ภาพเอ็กซ์เรย์ที่ผ่านการประมวลผลทั้งสองแบบจะให้ข้อมูลประกอบที่เสริมประสิทธิภาพร่วมกัน
Credit : เว็บสล็อตแท้
