بدون آسیب به نمونه؛
میکروسکوپ کوانتومی وضوح تصاویر را ۲ برابر می کند
بست روید: پژوهشگران دانشگاه کل تک یک میکروسکوپ کوانتومی ابداع نموده اند که قوانین عجیب کوانتوم را بررسی می کند تا جزییات دقیق را با وضوح بیشتری ببیند.
به گزارش بست روید به نقل از نیواطلس، آنها با بهره گیری از فوتون های درهم تنیده در ابزارها وضوح تصاویر را بدون لطمه به نمونه ۲ برابر می کنند. یکی از محدودیت های کلیدی میکروسکوپ ها آنست که ابزارهای مذکور فقط می توانند تصاویری از اشیا یا جزئیاتی ثبت کنند که در نصف طول موج نور به کار رفته اند. بدین سبب برای میکروسکوپ های نوری، جزییات تا حدود ۲۰۰ نانومتر قابل مشاهده هستند. استفاده از فوتون هایی با طول موج های کوتاه تر، مانند اشعه ماوراء بنفش می تواند به میکروسکوپ ها اجازه دهد نزدیک تر نگاه کنند. البته در اینجا نکته مهمی وجود دارد، هرچه طول موج کوتاهتر باشد، میزان انرژی بالاتر است بدین سبب زمانیکه فرد به مقیاسی می رسد، فوتون ها برای عکس گرفتن از نمونه به آن لطمه رسانده یا حتی آنرا ویران کرده اند. اما میکروسکوپ کوانتومی پژوهشگران کل تک با کمک خاصیت های فیزیک کوانتومی از چنین فرایندی جلوگیری می کند. درهم تنیدگی یک پدیده عجیب است که در آن یک یا ۲ ذره را می توان طوری در هم پیچید که توصیف یکی بدون دیگری امکانپذیر نباشد. در این تحقیق پژوهشگران ۲ ذره فوتون را در یک واحد به نام «بی فوتون»(biphoton) درهم تنیدند که مانند یک فوتون با انرژی کمتر و نصف طول موج کار می کند. لیهونگ وانگ محقق ارشد پژوهش در این زمینه می گوید: سلول ها مانند اشعه ماورابنفش عمل نمی کنند. اما اگر بتوان از نور ۴۰۰نانومتری برای تصویربرداری سلول بهره برد و به تاثیرگذاری نور ۲۰۰ نانومتری( اشعه ماوربنفش) رسید، سلول ها خوشحال خواهند بود و ما وضوح بهتری از اشعه مذکور به دست می آوریم. برای این منظور باید تنظیمات نوری خاصی را ایجاد کرد. نخست نور لیزر باید بوسیله یک کریستال که برخی فوتون ها به «بی فوتون» تبدیل می کند، گذر کند. جفت فوتون های درهم تنیده در مرحله پس از هم جدا می شوند و به مسیرهای موازی فرستاده می شوند. یکی از فوتون ها بوسیله نمونه ای که تصویر برداری شده، گذر و دیگری از آن اجتناب می کند. بعد از آن فوتون ها به سمت ردیاب ها می روند و در آنجا داده ها آنالیز و سپس یک تصویر ایجاد می شود. آزمایش های تیم پژوهشگران نشان داد تکنیک برای تصویربرداری سلول بدون ویران کردن آنها امکان پذیر است و «تست چشمی» را با موفقیت پشت سر می گذارد، در این آزمایش خطوطی با عرض های مختلف در مقیاس میکرومتر نشان داده می شوند تا مشخص شود ابزارها چگونه می توانند بین آنها تمایز قائل شوند. از طرف دیگر در روش میکروسکوپ کوانتومی وضوح ۲ برابر تست معمول با بهره گیری از فوتون های عادی بود. این روش بسیار بهتر از آزمایش های میکروسکوپ کوانتومی است که فقط توانسته اند وضوح را تا ۳۵ درصد بالا برند. یکی از چالش های این پروسه آن بود که «بی فوتون ها» به ندرت ایجاد می شوند و ذرات کریستال نیز میان هر یک میلیون فوتون فقط یک نمونه از آنرا می سازند. البته چنین لیزرهایی می توانند با هر پالس تعداد فوتون بیشتری بسازند. این تحقیق در ژورنال« نیچر کامونیکیشنز» انتشار یافته است.
این مطلب بست روید چطور بود؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات کاربران در مورد این مطلب بست روید