Ученые Томского политехнического университета вместе с исследователями из Национального университета Ян Мин Цзяо Дун (Тайвань) предложили простой способ управлять и перемещать фотонную струю — лучом света, фокусирующимся в очень маленькой локальной области. На эффекте фотонной струи построена работа мощных современных микроскопов. Простой способ перемещения струи по глубине в перспективе может помочь ускорить и упростить работу с микроскопами, увеличить глубину резкости, не потеряв в качестве сканирования. Результаты экспериментальных данных опубликованы в журнале Optics Letters (IF: 3,776; Q1).
Фото: формирование фотонной струи без и с экраном 

 
«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 Олег Минин, профессор отделения электронной инженерии Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ, руководитель проекта. 

 
Эксперименты проводились не со сферой, а с кубом из диэлектрического полимера. Его размер всего четыре микрометра. Авторы статьи отмечают, что полученные результаты также применимы к сфере. 

 
«Пластины размещались по бокам куба. При перемещении этих металлических экранов смещалась и фотонная струя. При этом мы зафиксировали, что длина и ширина генерируемых фотонных струй уменьшились почти вдвое при наличии экрана, что в перспективе позволит в процессе работы микроскопа изменять как его разрешение, так и положение фокуса. А разрешение фотонной струи увеличилось в 1,2 раза. Кроме того, меняя ширину пластин, можно динамически изменять фокусное расстояние струи, то есть проводить сканирование областью фокусировки по глубине, рассматривать объекты в третьем измерении», — поясняет ученый. 

 
Во время экспериментов пластины перемещали вручную. В дальнейшем, по словам ученых, этот процесс можно автоматизировать.

«Это крайне простое решение. Из-за низкой стоимости этих диэлектрических кубиков они могут использоваться для получения эффекта фотонной струи не только в микроскопах, но и в современных оптических интегральных схемах, оптических переключателях, системах литографии и так далее», — говорит Олег Минин. 

 

Источник: Служба новостей ТПУ. 

Похожие новости

  • 27/07/2021

    Физики ТПУ установили новые алмазные детекторы для эксперимента CMS на Большом адронном коллайдере

    ​На одном из крупнейших детекторов Большого адронного коллайдера — CMS — на днях прошла замена системы мониторинга радиационного фона и параметров сталкивающихся пучков. Одна из важных частей системы — система аварийного сброса пучка BCML, необходимая для защиты отдельных узлов CMS и их электроники от критических радиационных повреждений.
    664
  • 16/08/2021

    Ученые нашли способ вдвое увеличить скорость передачи данных между наноспутниками

    Ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) по заказу РКК "Энергия" провели расчеты и выяснили, как увеличить ограниченную скорость передачи данных между наноспутниками в два раза.
    209
  • 24/12/2020

    Алексей Гоголев: «Мы сумели выполнить все обязательства и не снизить планку»

    И.о. руководителя Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ рассказал о достижениях коллектива школы в 2020 году, планах и задачах на следующий год.  2020 год в силу понятных причин стал для нас крайне непростым, но мы достойно выдержали удар, сумев выполнить все обязательства по грантам, программам, не допустить снижения основных индикаторов исследовательской деятельности.
    1087
  • 07/04/2021

    Издательство Springer выпустило книгу ученых ТПУ о фотонном крючке

    ​​Одно из крупнейших мировых научных издательств Springer выпустило англоязычную книгу ученых отделения электронной инженерии Томского политеха — профессоров Игоря и Олега Мининых. Издание «Фотонный крючок: от оптики до акустики и плазмоники» посвящено ранее открытому ими новому типу искусственно искривленного луча.
    502
  • 31/05/2016

    До конца 2018 года ТПУ завершит создание Научного парка

    ​Первая очередь Научного парка, открытая к 120-летнему юбилею Национального исследовательского Томского политехнического университета (ТПУ) стала, вероятно, самым весомым и ценным подарком вуза университетской элите, студентам, аспирантам и всем тем, кто не мыслит себя сегодня вне науки.
    2647
  • 06/09/2017

    Инновационные разработки ТПУ были представлены на выставке томской продукции

    ​Во вторник, 5 сентября на площадке Томского электромеханического завода (ТЭМЗ) прошла выставка, на которой предприятия города и области демонстрировали своювысокотехнологичную продукцию и новые технологии.
    2436
  • 01/09/2021

    Диплом за лучший доклад, подписание соглашения о сотрудничестве, участие в выставке и круглые столы: ТУСУР на форуме «Армия — 2021»

    Делегация Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники приняла участие в международном научно-техническом форуме «Армия — 2021». Сотрудники университета провели несколько круглых столов, выступили на пленарных заседаниях, подписали соглашение о сотрудничестве.
    228
  • 29/06/2018

    Как ученые ТПУ помогают искать жизнь во Вселенной

    ​Исследование межзвездной среды, поиск экзопланет, изучение Солнечной системы - все это происходит в основном в лабораториях, где обрабатываются данные с межпланетных космических станций или мощных телескопов.
    1275
  • 25/10/2016

    Томские ученые создадут первый в РФ томограф для изучения сложнейших объектов

    ​Ученые Томского политехнического университета выиграли конкурс Федеральной целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы".
    2455
  • 11/03/2021

    Эксперты предлагают новые разработки для развития фотоники

     Более 30 проектов по развитию фотоники предложили к реализации участники стратегической сессии в Пермском государственном национальном исследовательском университете (ПГНИУ). Завершилось проведение стратегической сессии «Стратегическое развитие консорциума и Центра компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) по направлению сквозной технологии Фотоника на 2021-2024 годы», организованной Центром компетенций по сквозной технологии НТИ «Фотоника» ПГНИУ совместно с Пермской научно-производственной приборостроительной компанией.
    409