Inženirji razvijajo nov objektiv za slikanje z visoko ločljivostjo

Why in The World Are They Spraying [Full Documentary HD] (Julij 2019).

Anonim

Skupina raziskovalcev s Fakultete za tehnično univerzo National University of Singapore je razvila novo lečo za slikanje z visokim ločljivostjo, ki razbije ločljivost v mikroskopiji in ima potencialne aplikacije pri pregledu z natančno preglednostjo in biološkimi raziskavami.

Odkritje razbije ločljivost v mikroskopiji; Potencialne aplikacije pri inšpekcijskem pregledu visoke natančnosti in bioloških raziskavah

Optični mikroskop je kritična oprema za znanstvene raziskave in pregledovanje okvar v industriji z visoko natančnostjo. Vendar pa je stoletja mikroskopska slikovna ločljivost bistveno omejena z omejitvijo difrakcije svetlobe. Obstoječa prizadevanja za prekinitev te temeljne omejitve difrakcije z različnimi tehnologijami imajo omejitve, kot je operacija bližnjega polja, ki zahteva, da je vzorec blizu mikroskopu ali barvanje vzorcev, kar je invazivni postopek, ki vpliva na kakovost vzorec.

Raziskovalna ekipa, ki jo vodi profesor Hong Minghui in izredni profesor Qiu Cheng Wei iz oddelka za elektrotehniko in računalniško inženirstvo na Fakulteti za inženiring NUS, je razvila novo nadkritično lečo, ki optičnim mikroskopom omogoča, da posnamejo slike v realnem času in s podrobnejšimi podrobnostmi difrakcijska meja. Poleg tega ta tehnika ne zahteva predhodne obdelave vzorcev ali naknadne obdelave slike.

Prof Hong je dejal: "Naš prodor je dosežen na popolnoma neinvaziven način, skupaj z zmogljivostjo slikanja v realnem času. To bi lahko odprlo širok spekter aplikacij na področjih, kot so pregled visoke okvare v industriji polprevodnikov, in bo pomembno prispevala tudi k biološkim raziskavam. "

Visoka zmogljivost, ultra-tanek objektiv, ki je enostaven za izdelavo po nizki ceni

Planarni metalens je visokozmogljiva, ultra-tanka leča, ki ima izredne zmogljivosti v svetlobni modulaciji, v primerjavi s tradicionalnimi tridimenzionalnimi debelimi optičnimi objektivi. Nadkritični objektiv NUS ekipe, ki temelji na konceptu optimiziranih planarnih kovin, se razvija z uporabo novega algoritma in ga je mogoče preprosto izdelati s komercialnim generatorjem laserskih vzorcev pri visoki hitrosti in po nizki ceni.

Natančneje, ekipa je pokazala slikovno ločljivost 65 nanometrov z uporabo mikrokrmila s superkritičnim lečem, v primerjavi s tipičnimi mikroskopi, ki imajo slikovno ločljivost približno 120 do 150 nanometrov. Poleg tega ta nova mikroskopska tehnika kaže bistveno daljšo delovno razdaljo 55 mikrometrov, s čimer zagotavlja dodaten prostor za lažje rokovanje in prilagajanje vzorcev v aplikacijah v realnem svetu in omogočajo podrobnejše opazovanje vzorcev.

Assoc Prof Qiu je dodal: »Z uporabo objektiva z mikroskopsko velikostjo smo dosegli ločljivost slik na nanosu. Naš izum bi lahko premostil široko vrzel med laboratorijskimi demonstracijskimi demonstracijami in praktičnimi aplikacijami za tehniko slikanja super resolucij."

Široke aplikacije

To odkritje raziskovalcev NUS nudi veliko obljubo za nano-slikanje polprevodniških naprav in bi lahko omogočilo hitrejše, stroškovno učinkovitejše in natančnejše odkrivanje napak v komponentah, kot so čipi integriranih vezij, ki zahtevajo ločljivost slikanja, ki je manjša od 100 nanometrov (pod- difrakcijska ločljivost). Trenutne metode odkrivanja napak zahtevajo uporabo skenirnega elektronskega mikroskopa, ki je specializirana in draga oprema, postopek pa je treba uporabiti tudi v vakuumskem okolju.

Na področju bioloških raziskav večina beljakovin in celičnih tkiv zahteva sub-difrakcijsko mejno slikanje, kar ima za posledico potrebo po barvanju vzorcev. Izum ekipa bi lahko vodil do neinvazivnih raziskav o notranjosti bioloških celic, s čimer bi raziskovalcem omogočili, da preučujejo vzorce na veliko globlji ravni kot kdajkoli prej. In to lahko sčasoma prispeva k novim medicinskim odkritjem.

Ugotovitve študije so bile objavljene v znanstveni reviji Advanced Materials februarja 2017.

Ekipa NUS namerava še naprej izboljševati slikovno ločljivost nove leče in raziskati nove aplikacije za tehniko. Prav tako so vložili patent za tehnologijo in raziskujejo priložnosti za sodelovanje z industrijskimi partnerji, da bi komercializirali svoj izum.

menu
menu