Ученые Томского политехнического университета и Национального университета Ян Мин Цзяо Дун (Тайвань) предложили простой способ управления фотонной струей, на эффекте которой построена работа мощных современных микроскопов. Открытие поможет ускорить и упростить работу с приборами, увеличить глубину резкости, не потеряв качество сканирования. Статья опубликована в журнале Optics Letters.
«В конструкции современных мощных оптических микроскопов — наноскопов с разрешением до 200 нанометров — есть маленькие сферы из стекла. Сфера фокусирует излучение, при этом сама находится в фокусе линзы. За счет этого и происходит многократное увеличение. Но представьте, чтобы разглядеть новую область объекта по его глубине, сейчас двигают подставку с самим объектом. Это снижает качество исследования и занимает время. Мы предложили перемещать саму фотонную струю с помощью двух металлических экранов — тонких пластин из алюминия», — говорит руководитель проекта Олег Минин.
Эксперименты проводились не со сферой, а с кубом из диэлектрического полимера. Его размер был всего четыре микрометра. Однако полученные результаты также применимы к сферическим объектам. Пластины размещались по бокам куба. При перемещении этих металлических экранов смещалась и фотонная струя. При этом длина и ширина генерируемых фотонных струй уменьшились почти вдвое при наличии экрана, что в перспективе позволит в процессе работы микроскопа изменять его разрешение и положение фокуса. Разрешение фотонной струи увеличилось в 1,2 раза, кроме того, меняя ширину пластин, можно динамически изменять фокусное расстояние струи, рассматривая объекты в третьем измерении.
Во время экспериментов пластины перемещали вручную. В дальнейшем ученые планируют автоматизировать этот процесс. Благодаря низкой стоимость материала кубов, они могут использоваться для получения эффекта фотонной струи не только в микроскопах, но и в современных оптических интегральных схемах, оптических переключателях, системах литографии.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
