p Cientistas do Instituto Max Born (MBI) desenvolveram a primeira lente refrativa que focaliza raios ultravioleta extremos. Em vez de usar lentes de vidro, que não é transparente na região ultravioleta extrema, os pesquisadores demonstraram uma lente formada por um jato de átomos. Os resultados, que fornecem novas oportunidades para a imagem de amostras biológicas nas escalas de tempo mais curtas, foram publicados em Natureza . p Um tronco de árvore parcialmente submerso na água parece estar torto. Por centenas de anos, as pessoas sabem que isso é causado pela refração, ou seja, a luz muda sua direção ao viajar de um meio (água) para outro (ar) em um ângulo. A refração também é o princípio físico subjacente por trás das lentes, que desempenham um papel indispensável na vida cotidiana:elas fazem parte do olho humano, eles são usados ​​como óculos, lentes de contato, como objetivos de câmera e para controlar feixes de laser.

p Após a descoberta de novas regiões do espectro eletromagnético, como a radiação ultravioleta (UV) e raios-X, foram desenvolvidas lentes refrativas que são especificamente adaptadas a essas regiões espectrais. A radiação eletromagnética na região ultravioleta extrema (XUV) é, Contudo, um pouco especial. Ocupa a faixa de comprimento de onda entre os domínios de UV e raios-X, mas ao contrário dos dois últimos tipos de radiação, ele só pode viajar no vácuo ou em gases fortemente rarefeitos. Hoje em dia, os feixes XUV são amplamente usados ​​na litografia de semicondutores, bem como em pesquisas fundamentais para compreender e controlar a estrutura e a dinâmica da matéria. Eles permitem a geração dos mais curtos pulsos de luz feitos pelo homem com duração de attossegundos (um attosegundo é um bilionésimo de um bilionésimo de segundo). Contudo, apesar do grande número de fontes e aplicativos XUV, nenhuma lente XUV existia até agora. A razão é que a radiação XUV é fortemente absorvida por qualquer material sólido ou líquido e simplesmente não pode passar pelas lentes convencionais.

p Para focar os feixes XUV, uma equipe de pesquisadores do MBI adotou uma abordagem diferente:eles substituíram uma lente de vidro por uma formada por um jato de átomos de um gás nobre, hélio. Esta lente se beneficia da alta transmissão de hélio na faixa espectral XUV e, ao mesmo tempo, pode ser controlada com precisão alterando a densidade do gás no jato. Isso é importante para ajustar a distância focal e minimizar os tamanhos de ponto dos feixes XUV focados.

p Em comparação com os espelhos curvos que costumam ser usados ​​para focalizar a radiação XUV, essas lentes refrativas gasosas têm uma série de vantagens:Uma 'nova' lente é gerada constantemente através do fluxo de átomos no jato, o que significa que problemas com danos são evitados. Além disso, uma lente de gás resulta em praticamente nenhuma perda de radiação XUV em comparação com um espelho típico. "Esta é uma grande melhoria, porque a geração de feixes XUV é complexa e muitas vezes muito cara, "Dr. Bernd Schuette, Cientista do MBI e autor correspondente da publicação, explica.

p No trabalho, os pesquisadores demonstraram ainda que um jato atômico pode atuar como um prisma quebrando a radiação XUV em seus componentes espectrais constituintes. Isso pode ser comparado à observação de um arco-íris, resultante da quebra da luz do Sol em suas cores espectrais por gotículas de água, exceto que as 'cores' da luz XUV não são visíveis a um olho humano.

p O desenvolvimento de lentes e prismas em fase gasosa na região XUV possibilita a transferência de técnicas ópticas baseadas na refração e amplamente utilizadas na parte visível e infravermelha do espectro eletromagnético, para o domínio XUV. As lentes de gás podem, e. ser explorado para desenvolver um microscópio XUV ou para focar feixes XUV em tamanhos de pontos nanométricos. Isso pode ser aplicado no futuro, por exemplo, para observar mudanças estruturais de biomoléculas nas escalas de tempo mais curtas.