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结构各向异性介质的光散射
文章类型：全文 结构各向异性介质的光散射：以透明木材为基准 Elena Vasileva*、Hui Chen、Yuanyuan Li、Ilya Sychugov、Max Yan、Lars Berglund 和 Sergei Popov。E. Vasileva 瑞典皇家理工学院应用物理系，斯德哥尔摩，Isafjordsgatan 22，16440，瑞典 电子邮件：vasileva@kth.se H. Chen 瑞典皇家理工学院瓦伦堡木材科学中心纤维和聚合物技术系，Teknikringen 56，10044，斯德哥尔摩，瑞典 Dr. Y. Li 瑞典皇家理工学院瓦伦堡木材科学中心纤维和聚合物技术系，Teknikringen 56，10044，斯德哥尔摩，瑞典I. Sychugov 教授 瑞典皇家理工学院应用物理系，斯德哥尔摩，Isafjordsgatan 22, 16440 M. Yan 博士 瑞典皇家理工学院应用物理系，斯德哥尔摩，Isafjordsgatan 22, 16440 L. Berglund 教授 瓦伦堡木材科学中心，纤维和聚合物技术系，瑞典皇家理工学院，Teknikringen 56, 10044，斯德哥尔摩，瑞典 S. Popov 教授 瑞典皇家理工学院应用物理系，斯德哥尔摩，Isafjordsgatan 22, 16440 摘要
波前塑形提高了散射介质的透明度：评论
光可以在多个自由度（例如空间，时间，波长，振幅，相位和极化）中并行处理和处理信息。因此，在过去的几十年中，它一直是信息观察，传输和汇编的重要工具。光学技术是必不可少的，从跟踪天文学的恒星轨迹到观察生物医学细胞的微观结构。但是，如果光在散射环境中传播，例如无序的材料，生物组织和多模纤维（MMFS），则折射率的不均匀分布将为携带的信息增加随机扭曲。1 - 3这种现象显着恶化了传统光学技术的性能。生物医学尤其受到影响。高分辨率成像和高精度激光疗法通常依赖弹道光子或quasiballistic光子4 - 6
在多糖材料上的小角度中子散射
摘要：多糖材料和生物材料因其在化学结构和修饰的可能性中的多功能性及其生物相容性，可降解性和可持续性特征而获得了激烈研究的重点。本综述着重于SAN在多糖系统上应用的最新进展，这些系统涵盖了纳米构成组件，水凝胶，纳米复合材料以及植物启发纳米结构系统等广泛材料。它通过证明对比度变化和对比匹配方法的特征，并报告数据分析和解释的方法，从而激发了SAN的全部潜力使用。由于这些软物质系统可以根据其组件之间的相互作用和化学键进行多个长度尺度组织，因此SANS为高级表征和优化了新的纳米结构多糖材料提供了出色和独特的机会。
小角度 X 射线散射 – 一篇评论 - IUCr 期刊
由于其优异的性能，先进陶瓷、金属和复合材料等硬质材料具有巨大的经济和社会价值，可应用于众多行业。了解它们的微观结构特征对于提高其性能、材料开发和释放其未来创新应用的潜力至关重要。然而，它们的微观结构显然是分层的，通常跨越几个长度尺度，从亚埃到微米，这对它们的表征提出了严峻的挑战，尤其是原位表征，这对于理解控制微观结构形成的动力学过程至关重要。本综述全面描述了快速发展的超小角度 X 射线散射 (USAXS) 技术，这是一种探测硬质材料纳米到微米级特征的无损方法。USAXS 及其补充技术在为硬质材料开发和应用时，可以提供有关其孔隙率、晶粒尺寸、相组成和不均匀性的宝贵见解。我们讨论了 USAXS 在硬质材料中的基本原理、仪器、优势、挑战和全球地位。通过选定的示例，我们展示了该技术在揭示硬质材料微观结构特征方面的潜力，以及它与先进材料开发和制造工艺优化的相关性。我们还提供了对 USAXS 持续发展的机遇和挑战的看法，包括多模态表征、相干散射、时间分辨研究、机器学习和自主实验。我们的目标是促进 USAXS 技术的进一步实施和探索，并激发它们在硬质材料科学的各个领域的更广泛应用，从而推动该领域的发现和进一步发展。
蛋白质 A 色谱过程中抗体吸附的原位中子散射
更深入地了解色谱吸附剂的纳米级和中观级结构以及介质中蛋白质的分布，对于从机制上理解使用这些材料的分离过程至关重要。使用传统技术来表征这种规模的介质结构和其中的蛋白质吸附具有挑战性。在本研究中，我们提出了一种新颖的树脂表征技术，该技术能够在典型的色谱条件下原位测量树脂内吸附蛋白质层的结构。设计并制造了一个石英流通池，用于小角度中子散射 (SANS)，以便在单克隆抗体吸附过程中测量二氧化硅基蛋白质 A 色谱树脂的纳米级到中观级结构。我们能够使用对比匹配方法实时检查不同蛋白质负载和洗涤缓冲液下树脂的孔间（˜ 133 nm）和孔径（˜ 63 nm）相关性以及平面吸附抗体分子（˜ 4.2 nm）相关性。当将 0.03 M 磷酸钠与 1 M 尿素和 10% 异丙醇缓冲液（pH 8）作为洗涤缓冲液引入系统时，它会破坏系统的秩序，导致吸附抗体部分展开，这可以通过平面蛋白质相关性的丧失来证明。该方法为研究色谱树脂内的纳米级结构和配体固定提供了新方法；也许最重要的是了解在复制色谱柱的样品环境中，在不同流动相条件下吸附蛋白质在介质中的原位行为。
量子散射过程和信息从黑洞转移
经常说，黑洞没有什么可以出现的（参见sec。33.1参考。[1]）。但是，正如我们先前所说的那样[2]，此陈述可能并不完全正确。信息不是通过粒子来驱动的，而是通过量子散射过程中的动量转移。实际上，信息传输过程不是基于更快的信号交换，而是基于虚拟光子交换。这导致了两个最初未进入的带电粒子之间的动态纠缠，这些粒子位于黑洞地平线的不同侧面。依靠这种动量转移的Gedanken-实验[2]，没有量子散射），原则上可以从黑洞内部到黑孔地平线外部的元素消息（位值“ 1”或“ 0”）的传输。
使用激光抽水激发钛颗粒中散射共振
光子学方法基于介电和半导体结构中E-和H-型MIE共振的激发已成为过去二十年来研究活动的对象。这些非质子共振技术被认为是创建新的超材料[1-6]并增加光电设备的量子产率[7，8]的途径。在这一领域的一个重要问题是可以设计MIE共鸣的特性。为实施MIE共振工程，可以在介电材料中实施从无定形到结晶状态的可逆过渡。特别是，可以使用结晶和进一步的激光诱导的这些SB 2 S 3谐振器[9]来实现SB 2 S 3纳米磁盘阵列中的可逆MIE共振调节。是一个理论上考虑了球形粒子的光散射，其介电常数在双倍频率下相对于入射光进行了调制，这表明有可能控制球体的MIE共振[10]。
精确和近似标量电磁波散射的统一处理
在计算成像中，对象的定量物理特性是根据缩写范围的光学测量值估算的。导致散射的复杂光 - 物质相互作用受麦克斯韦方程的控制，或者在某些假设下，标量helmholtz方程式从与波长相比的物体中删除光弹性散射[1]。为了简化建模光学散射和估计对象性能的过程，已经进行了许多关于近似于标量Helmholtz方程的解决方案的研究。最原始的是投影近似，其中假定散射的场维持入射波前，例如平面或球形波，而attenua则和相位延迟会累积与穿过对象的射线的光路长度成比例的。当入射波前是平面或球形时，该假设会导致ra换变换公式，并且是计算机断层扫描的基础。当涉及到具有不可忽略的折射的相对较薄的对象时，所谓的单个散射近似（包括第一个出生和rytov方法）提供了更合适的描述[2]。随着对象变得密集且高度散射，正如预期的那样，即使是单个散射方法也开始失败，并且需要计算多个散射的模型。代表性的方法是Lippmann-Schinginger方程（LSE）[3-5]，多切片方法[6-9]和梁传播方法（BPM）[10-13]和BORN SERIST [14，15]。多层和梁传播方法非常紧密地相关，重要的区别是前者是由求解的schrödinger方程激励的，而后者则是用于Helmholtz方程。可以从标量Helmholtz方程开始制定多个散射模型，但它们依赖于差异
用中子散射在双原子气体
migdal效应[1]，其中核散射在理论上诱导了原子，分子或固体中的电子激发，但从未在实验中得出结论。主要的挑战是与弹性散射相比非常小的速率，结合了将原发性米格达事件与普通弹性核削减后的二次电子激发或电离的难度。已经提出了Migdal效应来搜索子GEV暗物质，以此作为一种通过电子激发信号逃避核后坐力阈值的方法[2-16]，但首先必须使用标准模型探针观察到这种效果以校准它[17-21]。在本文中，是出于与暗物质检测相关的分子migdal效应的最新发展的动机[22]，我们提出了一个新概念来测量Migdal效应。低能（〜100 eV）中子束用于通过分子气中的核散射（例如碳一氧化碳（CO））诱导结合的Migdal转变，概率约为每个中子散射事件，导致紫外线的发射和可见光子的发射
量子状态通道对偶用于计算标准模型散射振幅
虽然首次提出模拟自然界量子力学的建议可以追溯到理查德·费曼 [1]，但最近将量子信息理论应用于高能物理系统研究的尝试已证明特别成功。量子态断层扫描就是一个典型的例子，该过程通过对被观察系统的相同副本集合进行一系列互补测量，可以完全重建系统的密度矩阵 [2]，非常适用于产生大量事件的对撞机 [3-6]，并且已应用于各种高能粒子物理系统的数值模拟研究 [4-7]。包括量子机器学习技术在内的量子算法已被开发用于识别数据中的标准模型及以上特征 [8-10]，以及以更经济的计算方式模拟对撞机事件 [11]。