Еще один шаг к оптическому наноскопу

Ученые из университета Калифорнии в Беркли получили несколько оптических изображений объектов нанометрового масштаба с разрешением, значительно превышающим теоретически определенный предел дифракции, сообщает сайт Мembrana.

 

Изобретатели построили гиперлинзу: так они назвали оптический прибор, позволивший обойти дифракционный барьер.

 

В данном опыте он был равен, по словам авторов работы, 260 нанометрам, однако физики получили превосходные снимки пары параллельных проов, толщиной 35 нанометров каждый, разделенных 150 нанометрами, а еще — изображения букв O и N, составленных из таких же проов.

 

Гиперлинза, по сути, является дальнейшей эволюцией суперлинзы, созданной там же — в

университете Калифорнии. Она позволила выполнять оптическую съемку с разрешением, равным одной шестой от длины использованной волны.

 

Гиперлинза состоит из большого количества очень тонких чередующихся слоев оксидов серебра и алюминия, помещенных во впадине инки цилиндра, вырезанного из кварца. Когда объект освещен, его так называемые эванесцентные волны проходят через линзу.

 

Тут нужно пояснить, что исчезающие волны нарушают полное внутреннее отражение, проходя через границу двух сред с разным коэффициентом преломления при определенном угле падения, когда по законам геометрической оптики – волна должна возвращаться назад.

 

Однако такие волны убывают по экспоненте и полностью исчезают на расстоянии порядка длины волны (если считать от этой самой преодоленной границы). Потому получать при помощи эванесцентных волн изображения — крайне трудно.

 

Но по мере продвижения таких волн через изогнутые слои гиперлинзы, которые не дают им затухнуть, волны эти сжимаются, а изображение — увеличивается. Сразу за гиперлинзой изображение захватывает линза обычная и проецирует на плоскость, удаленную на расстояние в один метр.

 

Ученые считают это достижение новым шагом на пути к оптическому наноскопу, в котором не только плоскость формирования изображения, но и наблюдаемый объект могут быть удалены на приличное расстояние от объектива. А это раскроет перед исследователями богатые возможности по наблюдению за живыми клетками в реальном времени и с недостижимым ранее разрешением.

 

Напомним, очень высокое разрешение обеспечивают такие приборы, как сканирующий электронный микроскоп. Вот только он требует, чтобы объект съемки находился в вакууме и был неподвижным в процессе «экспозиции», то есть — замер на несколько минут. Что для съемки живых объектов — неприемлемо.

 

E-NEWS