کشف جدید پیشرفت های نوری میکروسکوپ

URBANA, بیمار. - جدید, ایلینوی, ECE پژوهش پیشبرد زمینه نوری میکروسکوپ دادن زمینه یک انتقادی ابزار جدید برای حل مشکلات به چالش کشیدن در سراسر بسیاری از زمینه های علوم و مهندسی از جمله ویفر نیمه هادی بازرسی نانوذرات سنجش مواد خصوصیات biosensing ویروس شمارش و ميکروفلوييدی نظارت است.

سوال این است که اغلب پرسید: "چرا ما نمی بینیم یا حس نانو اشیاء در زیر نور میکروسکوپ?" این کتاب پاسخ این است که خود را نسبت سیگنال های ضعیف هستند و جدایی خود را کوچکتر از آبه قطعنامه محدود می کند.

اما ایلینوی ECE تیم تحقیقاتی به رهبری, ایلینوی, ECE استاد Lynford L Goddard, همراه با postdoc Jinlong زو و دانشجوی دکتری Aditi Udupa است به چالش کشیدن این سنگ بنای اصول با یک نام تجاری جدید نوری چارچوب است.

کار خود را منتشر در طبیعت ارتباطات باز می شود درب جدید با استفاده از میکروسکوپ نوری به باز کردن مسائل دشوار که تاثیر زندگی روزانه ما است.

"کار ما مهم است نه تنها به دلیل آن پیشرفت درک علمی از تصویربرداری نوری اما همچنین به این دلیل آن را قادر می سازد محققان به طور مستقیم تجسم unlabeled اشیاء است که باید عمیق زیر طول موج جداسازی. ما می توانید ببینید نانو ساختار بدون انجام هر گونه تصویر پس از پردازش" گفت: Goddard.

این تیم پیشرفت آغاز شد و در مارس 2018 زمانی که زو و Goddard تصادفا یک نتیجه قابل توجهی در یکی از آنها شبیه سازی می کند. "در زمان ما انجام شد مطالعه نظری بر روی ویفر نقص بازرسی و نیاز به ساخت یک ابزار شبیه سازی برای مدل چگونه نور منتشر طریق یک میکروسکوپ سیستم. زمانی که ما شاهد شبیه سازی نتیجه برای یکی از تنظیمات ما کاملا اشتباه آن را" گودارد به یاد می آورد. "ما کار می کرد روز و شب برای سه ماه آینده در تلاش برای درک فیزیک در پشت آن. هنگامی که ما یک فرم بسته تحلیلی بیان و توضیح داد که چه می گذرد بر ما می تواند به ابداع یک آزمایش برای تست ما فرضیه است."

اما آن را یکی دیگر از پنج ماه از آزمون و خطا برای یادگیری نحوه ی به ساخت و تراز نوری سیستم چنین است که تجربی پیکربندی تکرار مدل مفروضات. در ضمن خانم Udupa ساخته مناسب تست نمونه ها در هر دو Holonyak میکرو و فناوری نانو آزمایشگاهی و مواد آزمایشگاه تحقیقاتی با کمک دکتر ادموند چو و تائو Shang. در ژانویه 2019 تیم در نهایت متوجه شدم لازم تجربی شرایط و به طور مستقیم مشاهده اولین مجموعه خود را از زیر طول موج اشیاء.

"با استفاده از یک استاندارد نوری میکروسکوپ به تجسم nanometric اشیاء بسیار چالش برانگیز نه تنها به دلیل پراش مانع بلکه سیگنال ضعیف گفت:" زو. "آزمایش ما تا به حال به استفاده از دو جدید و جالب فیزیکی, مفاهیم ضد متقارن تحریک و غیر رزونانس تقویت, برای تقویت سیگنال-به-نویز از نانو اشیاء."

این تیم نشان داد این روش می تواند حس هر دو فرم آزاد و ثابت-فرم نانو اشیاء در سراسر میدان دید گسترده (726-ميکرومتر × 582-µm) با استفاده از یک عددی پایین دیافراگم هدف (0.4 NA) است. زو توضیح میدهد: "ما بسیار خوش شانس است که برخی از ساخت نانوسيم های ما نمونه تست بالا نشان داده شده حال ساخت عیوب. این اجازه به ما نشان می دهد تجسم زیر 20 نانومتر نقص در یک تراشه های نیمه هادی. در آینده نیز ممکن است اعمال می شود روش ما برای visualizable سنجش بیولوژیکی اشیاء (مانند ویروس ها یا مولکول های خوشه) با انتخاب ساخت نانوسيم های با بهینه سازی هندسه و مناسب ضريب شکست و الگودهی کاربردی گروه در اطراف ساخت نانوسيم های. هنگامی که هدف analytes به دام افتاده آنها به عنوان اشیاء که ممکن است به طور مستقیم مشاهده از تصاویر نوری."

###

این کار تامین شده بود Cisco Systems, Inc. (هدیه جوایز CG 1141107 و CG 1377144) دانشگاه ایلینوی در اوربانا شامپاین دانشکده مهندسی تحقیقات استراتژیک ابتکار و ژجیانگ دانشگاه - دانشگاه ایلینوی در اوربانا شامپاین (ZJUI) موسسه پژوهش و برنامه. استاد گودارد اذعان مرکز مطالعات پیشرفته در دانشگاه ایلینوی برای آموزش زمان انتشار به دنبال این پژوهش است. او نیز وابسته به موسسه بکمن و HMNTL.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.