Министерство науки и высшего образования
Российской Федерации
  •    

Ученые РФ усовершенствовали работу наноскопа с помощью дифракционной решетки

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) вместе с коллегами предложили способ решения главной проблемы самых мощных из существующих оптических микроскопов - передачи изображения пикселями, для этого они применили специальные дифракционные решетки с золотыми пластинками, сообщили во вторник в пресс-службе Министерства науки и высшего образования РФ.

"Ученые ТПУ вместе с коллегами предложили использовать в наноскопах - самых мощных из ныне существующих оптических микроскопов - для получения изображения не микролинзы, как в классической конфигурации, а специальные дифракционные решетки с золотыми пластинками. Ведь микролинзы передают изображение маленькими "кусочками" (пикселями), а дифракционная решетка позволяет увидеть объект целиком. Такое новшество в перспективе поможет ускорить процесс получения изображения с наноскопа, при том, что он ничуть не потеряет в "зоркости", - говорится в сообщении.

Ранее считалось, что оптические микроскопы недостаточно мощные, по сравнению, например, с электронными. Все изменилось с появлением в 2011 году наноскопов, в которых изображение получают с помощью маленьких сфер или прямоугольных частиц из кварцевого стекла, затем его увеличивает обычная линза. В наноскоп можно разглядеть объекты, размер которых 50 нанометров, что в 20 раз превышает возможности оптического микроскопа. С их помощью можно изучать, например, живые вирусы и внутренности клеток, что делает их крайне перспективными для биологических исследований.

Однако изображение в наноскопе формируется "кусочками" - каждая микросфера фиксирует свой участок объекта в одной точке. Поэтому нужно делать или целую матрицу из большого числа сфер, или последовательно передвигать одну сферу, что занимает определенное время. Ученые из разных стран в настоящее время работают над усовершенствованием наноскопов.

Исследователи ТПУ вместе с коллегами из Института оптики атмосферы имени В. Е. Зуева СО РАН для решения проблемы предложили использовать прямоугольную дифракционную решетку - оптический прибор, представляющий собой поверхность с большим числом параллельных микроскопических штрихов или выступов.

"Обычная дифракционная решетка из диэлектрика в наноскопе дает слабое разрешение. Поэтому мы в каждый из штрихов предлагаем добавить маленькую золотую пластинку. Получается парадокс - металл же не пропускает свет, а разрешение тем не менее увеличивается", - сказал руководитель проекта, доктор технических наук, старший научный сотрудник отделения электронной инженерии ТПУ Игорь Минин, слова которого приводятся в сообщении. По его словам, такой результат помогают получить несколько физических эффектов, которые в результате увеличивают разрешение по сравнению с обычной дифракционной решеткой.

ТАСС

Дата публикации: 14.05.2019 11:24
Дата последнего изменения: 14.05.2019 11:24