由光学学会 这张照片显示了单个芯片上的两个微机电系统元件，有源元件为250微米× 250微米
显微照片(上图)显示了衍射元件的实际尺寸，与一段人类毛发(下图)相比较
信用:王进 研究人员开发了新的x光光学器件，可以用来利用包装中的极快脉冲，这种包装比传统的x光调制设备要小得多，也轻得多
这种新的光学器件基于微型芯片器件，即微机电系统
来自美国的研究小组组长王进说:“我们新的超快片上光学系统已做好准备，可以实现x光研究和应用，这将对理解快速发展的化学、材料和生物过程产生广泛的影响。”
美国能源部阿尔贡国家实验室
“这将有助于开发更高效的太阳能电池和电池组、先进的计算机存储材料和设备，以及更有效的抗疾病药物
" 在光学学会(OSA)杂志《光学快报》上，研究人员展示了他们的新X射线片上光学设备，该设备测量约250微米，重量仅为3微克，使用阿尔贡高级光子源同步加速器的X射线源。
这种微型设备的速度比传统的x光光学设备快100到1000倍，而传统的x光光学设备往往体积庞大
“虽然我们在一个大型X射线同步加速器设施中演示了这种设备，但当它完全开发出来后，就可以与科学实验室或医院中的传统X射线发生器一起使用，”王说
“同样的技术也可以用于开发其他设备，如用于放射治疗的精确剂量输送系统或用于非破坏性诊断的快速x光扫描仪
" 捕捉快速流程 x光可以用来捕捉非常快速的过程，如化学反应或生物分子快速变化的动力学
然而，这需要具有快速快门速度的极高速度的照相机
因为许多对光不透明的材料对x光是透明的，所以很难提高对x光有效的快门速度
这种新的x光微机电系统装置被用在高级光子源的实验舱里
图中所示为在真空室中操纵微机电系统光学器件的6圈衍射仪
信用:王进 为了解决这一挑战，由阿尔贡高级光子源和纳米材料中心的科学家组成的研究团队转向了基于微机电系统的设备
“除了在我们日常使用的许多电子产品中使用，微机电系统还被用来操纵光进行高速通信，”王说
“我们想知道基于微机电系统的光子器件是否能像可见光或红外光一样对x光起到类似的作用
" 在新的工作中，研究人员展示了他们基于微机电系统的快门的极小尺寸和重量允许它以大约每分钟一百万转的速度均匀振荡
研究人员利用这种高速和微机电系统材料的x光衍射特性，创造了一种极快的x光快门
提高快门速度 研究人员使用他们的新片上光学器件，结合先进光子源产生的x光，证明了它可以提供高达1纳秒的稳定快门速度，同时具有极高的开/关对比度
这可用于从源提取单个x光脉冲，即使脉冲只有2个
彼此相差8纳秒
“我们展示了我们新的基于芯片的技术可以实现传统大型光学系统无法实现的功能，”王说
“这可以用来制造超快探针，用于研究新材料的快速过程
" 研究人员现在正致力于使这些设备更加通用和坚固，以便它们可以长时间连续使用
他们还将基于微型芯片的微机电系统设备的外围系统集成到一个可部署的独立仪器中
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