重大突破了太赫兹波的相机可以捕捉到微观世界的3 d图像

首席研究员露阿娜Olivieri博士说,虽然这项研究是在早期阶段,团队的最新研究,主要是由ERC地平线2020研究和创新项目——可能“重大影响的一系列领域相关性癌症筛查,安全,和材料研究”。

的研究与合作马可Peccianti教授,卢克·彼得斯博士,胡安·s . Totero博士和一个专家小组紧急光子学研究中心(EPicX),说明太赫兹波可用于定位和识别嵌入对象和功能,如裂纹和气泡,在微观三维空间。这项研究已经发表在ACS光子学杂志的封面和特性今天(6月21日)发表的最新一期。

太赫兹波是一个远远未被探索的一部分电磁波谱频率介于微波和红外线。他们有几个属性,使他们非常有用,比如他们穿过不透明物体而不会造成伤害的能力。

然而,的一个主要问题领域的太赫兹成像是视图微观物体的能力有限。

Olivieri博士和EPicX团队已经克服这个限制发展中一个独特的方法被称为“时间分辨非线性鬼成像”,相结合的一系列先进的检测方法和涉及操纵光和测量随着时间的推移,它穿过一个对象。

他们的方法允许较小的物体更清晰,然而,到目前为止,只有证明二维对象。

在他们的最新研究中,研究人员证明了技术可以捕获微观项目的3 d图像探测4毫米×4毫米到600年µm(微米)数据集与太赫兹辐射。

研究者的成像技术允许他们分离和区分来自不同深度和创建详细的信息,3 d图像的数据集具有很高的准确性,使他们能够观察项里面的化学和物理性质,在以前是不可能的。

Olivieri博士和他的团队能够看到功能隐藏在立方体小60微米,这大概是人类头发的宽度。

虽然它可能不是非常小,通常太赫兹波只能识别对象约300微米或更大,这是太赫兹以前避免显微镜的原因。

“这种新方法是启用,因为它允许我们看到事情太小或太模糊,传统的方法”,Olivieri博士说这项研究的重要性。

“阅读如何通过一个物体光旅行的故事常常是一个复杂的任务,但是在这一过程中,我们可以获取信息加密,解体的多维数据揭开隐藏在微尺度和“看不见的”对象。

“最重要的是,太赫兹让我们看到通过对可见光不透明的对象和产生3 d图像。”

彼得斯博士补充道:“在医学、太赫兹成像可以用来检测和诊断皮肤癌,肉眼不可见。

“在安全,它可以用来提高分辨率的扫描仪用于搜索人隐藏武器或爆炸物,不需要物理搜身或侵入性的搜索。

”,在材料科学中,太赫兹成像可用于研究新材料的属性和识别缺陷或杂质,可能会影响他们的表现。

“我们的工作让我们这些功能扩展到微观领域。我热衷于对社会潜在的好处。”

Peccianti - EPicX主任教授说:“这项工作是作为紧急光子学研究中心的一部分,拉夫堡大学,其范围是组装的关键核心科学家主要技术经济和社会挑战,通过光子和太赫兹技术接近他们。”

参考:彼得斯Olivieri L, L, Cecconi V, et al。太赫兹非线性鬼成像通过平面分解:对近场micro-volumetry。ACS光子学。2023;10 (6):1726 - 1734。doi:10.1021 / acsphotonics.2c01727

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