カールスルーエ工科大学（KIT）の研究者は、これまでにない小さなナノ粒子を検出するだけでなく、それらの状態を検出し、宇宙での動きを追跡するセンサーを開発しました。新しいセンサーの助けを借りて、空気中のウイルスや体内のタンパク質から半導体中の個々の不純物まで、これまで困難または不可能だったものを確認することが可能になります。
要するに、科学者によって提案された高感度でコンパクトなセンサーは、新しいタイプの有名なファブリペロー共振器です。これは、2つの同軸で互いに反対側のミラーのシステムであり、その間の光は、共振効果が現れるまで繰り返し反射されます。そして、光の場がある通常の顕微鏡では、ナノスケールの物体が見えない場合、それらは光波の検出された反射と吸収には小さすぎるため、1000回の反射の光の場にあると、秘密が明らかになります。
ナノ粒子が観察された光の場にある場合、それは何千回も光と相互作用し、これは測定可能な光強度の変化につながります。さらに、ライトフィールドは空間のさまざまなポイントでさまざまな強度を持ちます。これにより、3次元空間におけるナノ粒子の位置と挙動について結論を出すことができます。したがって、分子がナノ粒子と衝突する媒体でブラウン運動を観察し、媒体とナノ粒子の両方の多様性を研究することが可能になります。これは、以前はこれが不可能だったということではありませんが、ドイツの科学者によって提案されたかなり単純な方法では、観測は利用できませんでした。
共振器の潜在的な用途には、高い時間分解能で3次元の動きを検出し、タンパク質、DNA、ウイルスなどの生物学的ナノ粒子の光学特性を決定することが含まれます。したがって、センサーはまだ研究されていない生物学的プロセスへの洞察を提供することができます。センサー自体は、ギャップとミラーリングされたセクションを備えた光ファイバーシステムであり、その間にサンプルが渡されて研究されます。ポンピングはレーザーで行われます。
2021-11-12 14:38:21
著者: Vitalii Babkin