Forskere foreslog en ny konfiguration af nanoskoper

Forskere fra Tomsk Polytechnic University foreslog sammen med kolleger at bruge specielle diffraktionsgitre med guldplader i stedet for mikrolinser, der blev brugt i den klassiske konfiguration til at få billeder i nanoskoper. Mikrolinser sender billeder i små stykker (pixels), hvorimod diffraktionsgitre giver dig mulighed for at se hele objektet. Sådan innovation kan bidrage til at fremskynde frembringelsen af ​​billeder fra nanoskoper uden at miste forstørrelse. Resultaterne af undersøgelsen præsenteres i tidsskriftet Annalen der Physik .

Optiske mikroskoper betragtes som de enkleste. Imidlertid, længe troede man, at de ikke er kraftige nok i forhold til, for eksempel, elektroniske mikroskoper. Alt ændrede sig med fremkomsten af ​​nanoskoper i 2011. Billeder opnås ved hjælp af små kugler eller rektangulære partikler af kvartsglas og forstørres yderligere med et konventionelt mikroskopobjektiv. Gennem nanoskoper er det muligt at se objekter ved 50 nm, som overskrider mulighederne for et konventionelt optisk mikroskop med 20 gange. De kan også bruges til at studere levende vira, sammenlignet med elektroniske mikroskoper, der mangler denne funktion, fordi strømmen af ​​elektroner bare dræber dem, og cellernes inderside. Denne funktion gør nanoskoper yderst lovende for biologisk forskning. Derfor, forskere rundt om i verden arbejder på at forbedre deres opløsning og design.

Imidlertid, billeder i nanoskoper dannes af stykker, "dvs. at hver mikrosfære detekterer sin del af et objekt på et bestemt punkt. Derfor, det er nødvendigt at lave en hel matrix af et stort antal mikrosfærer eller at flytte en mikrosfære, hvilket tager lidt tid.

Som en løsning, TPU -forskere foreslog at bruge et rektangulært mesoskala fasediffraktionsgitter (et gitter med en periode, der kan sammenlignes med bølgelængden af ​​den anvendte stråling). Dette er en optisk enhed, der er en overflade med et stort antal parallelle mikroskopiske streger eller fremspring.

Projektlederen, Igor Minin, DSc i tekniske videnskaber, SRF ved TPU Division of Electronic Engineering siger:

"En konventionel diffraktionsgitter ud af dielektrisk sikrer dårlig opløsning i nanoskoper. Derfor, vi foreslår at tilføje en lille guldplade til hver af stregerne. Faktisk, der opstår et paradoks:metal sender ikke lys, men opløsningen stiger alligevel. Hvorfor? Her virker flere effekter samtidigt.

Disse er virkningen af ​​unormal amplitude -apodisering, Fabry-Perot-resonansen, og Fano -resonansen. Sammen hjælper de med at forbedre opløsningen sammenlignet med et konventionelt diffraktionsgitter op til 0,3 λ. Dette er omtrent den samme løsning som for nanoskoper med sfæriske partikler. "

Nu, forskerne har til opgave at verificere simuleringsdataene under eksperimenter.