ТОМСК, 15 фев –
РИА Томск. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) вместе с
российскими и китайскими коллегами нашли способ в 10 раз увеличить разрешение
самых мощных оптических микроскопов – наноскопов, для этого они предложили
использовать наносферы с небольшим углублением – размером меньше длины волны,
сообщила в пятницу пресс-служба вуза.
Отмечается, что в конструкцию новейшего наноскопа входит маленькая сфера из кварцевого стекла, она помогает улучшить изображение, которое затем увеличивает обычная линза
микроскопа. Принцип работы прибора основан на эффекте "фотонной струи" – это
фокус, образующийся у поверхности сферы, которая сама находится в фокусе
линзы. Чтобы увеличить разрешение, нужно уменьшить поперечный размер струи, но сделать его меньше определенного значения не позволяют законы физики.
"Мы из этого
положения вышли следующим образом: в этой сфере мы сделали углубление по
размеру меньше длины волны, и электромагнитное поле стало локализоваться в нем.
Поэтому в данном случае вблизи поверхности сферы разрешение будет определяться
диаметром углубления", – цитируется руководитель проекта, сотрудник отделения электронной инженерии ТПУ Игорь Минин.
Поясняется, что такое углубление дает эффект еще одной микролинзы. Причем при таком подходе
разрешающая способность зависит не от линз микроскопа, а от размера углубления
в сфере: чем оно меньше, тем выше разрешение. Расчеты показали, что таким образом разрешение можно увеличить в 10 раз и более, что позволит, например, рассмотреть структуру вируса. Каков предел увеличения – предстоит выяснить в ходе экспериментов.
© РИА Томск. Павел Стефанский
"Такие микросферы с углублением представляют интерес не только для
оптической микроскопии, но и для нанолитографии, синтеза новых материалов,
оптических ловушек, наномодификации поверхности и других областей", – говорит ученый.
Добавляется, что исследование проводится в сотрудничестве с учеными Томского госуниверситета, Колледжа компьютерных наук и технологий
Цзилиньского университета (Китай) и Чанчуньского института оптики, точной
механики и физики при Китайской академии наук. Результаты исследования опубликованы в журнале Nanomaterials.
Томский политехнический университет – ведущий технический университет страны. Основан в 1896 году как Томский технологический институт практических инженеров Императора Николая II. Стал первым инженерным вузом в азиатской части страны. Сегодня ТПУ входит в топ-10 университетов России и топ-400 университетов мира.