بدون آسیب به نمونه؛

میکروسکوپ کوانتومی وضوح تصاویر را ۲ برابر می کند

میکروسکوپ کوانتومی وضوح تصاویر را ۲ برابر می کند

به گزارش گردو دانلود، محققان دانشگاه کل تک یک میکروسکوپ کوانتومی ابداع نموده اند که قوانین عجیب کوانتوم را بررسی می کند تا جزئیات دقیق را با وضوح بیشتری ببیند.


به گزارش گردو دانلود به نقل از نیواطلس، آنها با استفاده از فوتون های درهم تنیده در ابزارها وضوح تصاویر را بدون صدمه به نمونه ۲ برابر می کنند. یکی از محدودیت های کلیدی میکروسکوپ ها آن است که ابزارهای مذکور فقط می توانند تصاویری از اشیا یا جزئیاتی ثبت کنند که در نصف طول موج نور به کار رفته اند. ازاین رو برای میکروسکوپ های نوری، جزئیات 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 ازاین رو زمانیکه فرد به مقیاسی می رسد، فوتون ها برای عکس گرفتن از نمونه به آن صدمه رسانده یا حتی آنرا ویران کرده اند. اما میکروسکوپ کوانتومی محققان کل تک با کمک خصوصیت های فیزیک کوانتومی از چنین فرایندی جلوگیری می کند. درهم تنیدگی یک پدیده عجیب است که در آن یک یا ۲ ذره را میتوان طوری در هم پیچید که توصیف یکی بدون دیگری امکانپذیر نباشد. در این تحقیق محققان 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 اینباره 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 از راه 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 از راه 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 محققان 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 طرفی در روش میکروسکوپ کوانتومی وضوح ۲ برابر تست معمول با استفاده 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 فرآیند آن بود که «بی فوتون ها» به ندرت ایجاد می شوند و ذرات کریستال هم 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.


منبع:

1402/02/16
13:04:41
5.0 / 5
476
تگهای خبر: دانشگاه , عكس , محقق
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۱ بعلاوه ۴
لینک دوستان گردو دانلود