Yeni keşif optik mikroskopiyi geliştiriyor

Yeni keşif optik mikroskopiyi geliştiriyor
Yazıyı beğendiyseniz lütfen Paylaşın

[ad_1]

Yeni keşif optik mikroskopiyi geliştiriyor

Bireysel nanotellerin ve bunların imalat kusurlarının deneysel görselleştirilmesi. Yeni ve geleneksel optik mikroskop yöntemleri sırasıyla (EC) ve (EC yok) olarak etiketlenmiştir. Kredi: Lynford Goddard, Grainger Engineering / Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası

Yeni Illinois ECE araştırması, optik mikroskop alanını geliştiriyor ve alana yarı iletken yonga plakası denetimi, nanoparçacık algılama, malzeme karakterizasyonu, biyosensing, virüs sayımı ve mikroakışkan izleme dahil olmak üzere birçok bilim ve mühendislik alanında zorlu sorunları çözmek için kritik yeni bir araç sunuyor.

Sıkça sorulan soru, "Neden nano ölçekli nesneleri ışık mikroskobu altında göremiyoruz veya algılayamıyoruz?" Ders kitabı cevapları, göreli sinyallerinin zayıf olması ve ayrılmasının Abbe'nin çözünürlük sınırından daha küçük olmasıdır.

Bununla birlikte, Illinois ECE Profesörü Lynford L Goddard liderliğindeki Illinois ECE araştırma ekibi, doktora sonrası Jinlong Zhu ve Ph.D. öğrencisi Aditi Udupa, bu temel ilkelere yepyeni bir optik çerçeveyle meydan okuyor.

Çalışmaları, Doğa İletişimi günlük yaşamımızı etkileyen zor sorunları çözmek için optik mikroskopi kullanmaya yeni kapılar açar.

Goddard, "Çalışmalarımız sadece optik görüntülemenin bilimsel anlayışını geliştirdiği için değil, aynı zamanda araştırmacıların derin alt dalga boyu ayrımları olan etiketlenmemiş nesneleri doğrudan görselleştirmelerini sağladığı için de önemlidir. Nanoölçek yapıyı herhangi bir görüntü işleme sonrası gerçekleştirmeden görebiliriz" dedi.

Takımın atılımları Mayıs 2018'de Zhu ve Goddard'ın simülasyonlarından birinde dikkat çekici bir sonuç elde ettikleri zaman başladı. "O zamanlar, gofret kusur muayenesi üzerine teorik bir çalışma yürütüyorduk ve ışığın mikroskop sisteminden nasıl yayıldığını modellemek için bir simülasyon aracı oluşturmamız gerekiyordu. Konfigürasyonlardan biri için simülasyon sonucunu gördüğümüzde, bunun oldukça kafası karışmıştı , "Goddard hatırlıyor. "Arkasındaki fiziği anlamaya çalışmak için önümüzdeki üç ay boyunca gece gündüz çalıştık. Neler olduğunu açıklayan kapalı formda analitik bir ifade geliştirdikten sonra, hipotezlerimizi test etmek için bir deney tasarlayabiliriz."

Ancak, deneysel yapılandırma model varsayımlarını çoğaltacak şekilde optik sistemin nasıl oluşturulacağını ve hizalanacağının öğrenilmesi beş aylık bir deneme yanılma süresi daha alacaktır. Bu arada Bayan Udupa, Dr. Edmond Chow ve Dr. Tao Shang'ın yardımıyla Holonyak Mikro ve Nanoteknoloji Laboratuvarı ve Malzeme Araştırma Laboratuvarı'nda uygun test örnekleri üretti. Ocak 2019'da, ekip nihayet gerekli deney koşullarını gerçekleştirdi ve ilk derin dalga boyu nesnelerini doğrudan görselleştirdi.

Zhu, "Nanometrik nesneleri görselleştirmek için standart bir optik mikroskop kullanmak, sadece kırınım bariyeri değil, aynı zamanda zayıf sinyal nedeniyle de son derece zordur." Dedi. "Deneyimiz, nano ölçekli nesnelerin sinyal-gürültü oranını artırmak için iki yeni ve ilginç fiziksel kavram, anti-simetrik uyarma ve rezonans olmayan amplifikasyon kullanmak zorundaydı."

Ekip, tekniğin düşük sayısal açıklık hedefi (0.4 NA) kullanarak geniş bir görüş alanında (726-μm × 582-μm) hem serbest biçimli hem de sabit biçimli nano ölçekli nesneleri algılayabildiğini gösterdi. Zhu, "Yukarıda gösterilen test örneğimizdeki bazı nanotellerin fabrikasyon kusurlarına sahip olduğu için oldukça şanslıydık. Bu, 20 nm altındaki kusurların bir yarı iletken çipte görselleştirilmesini göstermemizi sağladı. Gelecekte, Optimize edilmiş geometri ve uygun kırılma indisi olan nanotelleri seçerek ve nanoteller etrafında fonksiyonel grupları şekillendirerek biyolojik nesnelerin (örn. virüsler veya molekül kümeleri) görselleştirilebilir algılanması için yöntem Hedef analitler tuzağa düşürüldükten sonra, doğrudan optik görüntüler. "


Görünmezi görme: Polarize ayarları şeffaf nesnelerin görünürlüğünü artırır


Daha fazla bilgi:
Jinlong Zhu ve diğerleri, anti-simetrik uyarma ve rezonans olmayan amplifikasyon kullanılarak nano ölçekli nesnelerin görselleştirilebilir tespiti, Doğa İletişimi (2020 yılında). DOI: 10.1038 / s41467-020-16610-0

Tarafından sunulan
Illinois Üniversitesi Urbana-Champaign'da


Alıntı:
Yeni keşif optik mikroskopiyi geliştirdi (2020, 5 Haziran)
5 Haziran 2020'de alındı
https://phys.org/news/2020-06-discovery-advances-optical-microscopy.html adresinden

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, hayır
kısmı yazılı izin alınmadan çoğaltılabilir. İçerik yalnızca bilgi amaçlıdır.



[ad_2]

Kaynak

admin

admin

Talebemektebi bir sevdanın hikayesi

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Translate »