Оптичний пінцет
Понеділок, 03 травня 2010, 10:13
Група інженерів з Пенсільванського університету за допомогою білого лазера створила оптичний пінцет, який успішно ловить, утримує і пересуває мікроскопічні предмети, а в перспективі дозволить класифікувати їх методом лазерної спектроскопії.
Таким чином, як стверджує доктор Чживень Лю (Zhiwen Liu), його групі вдалося «однією з перших продемонструвати ефект об'ємного утримування (захоплення) і маніпулювання мікроскопічними об'єктами за допомогою білого лазера». Можливо, створений групою Лю оптичний пінцет можна буде використовувати для проведення оптичної розсіювальної спектроскопії утримуваного об'єкта в широкому діапазоні хвиль, повідомляється в прес-релізі Пенсільванського університету.
За допомогою цього пінцета дослідник зможе визначати розміри, форму, індекс рефракції і хімічний склад об'єкта. На сьогоднішній день група Лю продемонструвала працездатність оптичного пінцета на трьох типах полімерних мікросфер різних розмірів.
Установка білого лазера в конфокальній мікроскопії дозволила створити апарат для швидкісної зйомки (десяті частки секунди для створення одного кадру) спостережуваних об'єктів зі збереженням такої ж високої чіткості зображення, як і в звичайних приладах, які витрачають на створення одного кадру секунду і більше. На думку доктора Лю, розроблений під його керівництвом прилад може стати гарною підмогою біологам та медикам, оскільки багато біологічних процесів протікають як раз в інтервалах, що вимірюються десятими частками секунди.
Промінь білого світла - лазерний промінь, який містить кілька різних спектральних ліній (кольорів), від чого промінь виходить білим. Якщо промінь пропустити крізь призму або дифракційну решітку, він розділиться на окремі промені, кожен з яких має власну довжину хвилі.
При більш детальному розгляді, ідеальним променем білого світла вважається такий, що складається із суміші рівних частин червоного, зеленого і синього світла. Він може бути отриманий як за допомогою одного лазера білого світла, так і від двох або трьох лазерів, промені яких зводяться в один. Промінь білого світла використовується в основному в лазерних RGB-проекторах. У більшості білих лазерів використовується газова суміш аргон/криптон.
Суперконтинуум - джерела білого світла з дуже високою енергетичною яскравістю. Такі джерела можуть застосовуватися в DWDM-системах, а також в спектроскопії та метрології.
При проходженні коротких лазерних імпульсів інфрачервоного світла, наприклад через фотонно-кристалічне волокно, його спектр значно розширюється і генерує суперконтинуум білого світла. Отримане таким чином біле світло можна сфокусувати в одній точці, як звичайний лазер. За словами дослідників з Пенсільванського університету, широкий спектр суперконтинууму білого світла підвищує його інформативність та дає нові можливості наступному поколінню оптичних інформаційних систем.
Створений групою Лю прилад був детально описаний у роботі "White Light Supercontinuum Optical Tweezers", представленій на Конференції, присвяченій лазерам і електрооптиці, а також квантовій електроніці і лазерним технологіям, що проходила Балтіморі (США). Крім того, пінцет був описаний і в науковій роботі "Manipulation and Spectroscopy of a Single Particle by Use of White-light Optical Tweezers", опублікованій раніше в журналі Optics Letters.