Bordplade ekstremt UV-lasersystem varsler billeddannelse på nanoskala

Forskere ved Swinburne University of Technology har opdaget en ny måde at generere lyse stråler af kohærent ekstrem UV-stråling ved hjælp af en bordopstilling, der kunne bruges til at producere billeder i høj opløsning af små strukturer på nanoskala.

"Evnen til at afbilde funktioner i nanoskala med et konventionelt optisk mikroskop er begrænset af bølgelængden af ​​det lys, der bruges til at belyse prøven, Professor Lap van Dao, der ledede forskningen, sagde.

"En måde at opnå højere rumlig opløsning på er at bruge stråling med kortere bølgelængder såsom ekstrem UV-stråling eller 'bløde' røntgenstråler."

Det nye bordpladesystem kan tilbyde et omkostningseffektivt og bekvemt alternativ til storskala, multi-million-dollar faciliteter såsom synkrotroner eller frielektronlasere, hvilken, indtil nu, var den eneste måde at generere lyse sammenhængende stråler af ekstrem UV-stråling.

Forskerne fra Center for Quantum and Optical Science brugte deres bordlaseropsætning til at belyse en gascelle af argon med to intense stråler af ultrakorte laserimpulser ved forskellige bølgelængder.

En stråle genererer 'højordens harmoniske' i den ekstreme UV, mens effekten af ​​den anden overlappende stråle er at forstærke den ekstreme UV-stråling ved en proces kendt som optisk parametrisk forstærkning.

Disse klare kohærente stråler af ekstrem UV-stråling vil blive brugt til billeddannelse med høj opløsning baseret på en 'linseløs' billedbehandlingsteknik kaldet kohærent diffraktiv billeddannelse, hvor billeder rekonstrueres af en computer.

"Denne forskning baner vejen for generering af intens stråling ved endnu kortere bølgelængder og i sidste ende for at anvende kohærente diffraktive billeddannelsesteknikker til strukturer i nanoskala og til biologiske prøver i vandvinduesregionen (2-4 nanometer), "Professor emeritus Peter Hannaford sagde.

Den nye forskning er blevet offentliggjort i det prestigefyldte tidsskrift Naturkommunikation .