RU2788031C1 - System for optical detection and visualization of nanoobjects with subdiffraction resolution in a microchannel - Google Patents
System for optical detection and visualization of nanoobjects with subdiffraction resolution in a microchannel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788031C1 RU2788031C1 RU2022109396A RU2022109396A RU2788031C1 RU 2788031 C1 RU2788031 C1 RU 2788031C1 RU 2022109396 A RU2022109396 A RU 2022109396A RU 2022109396 A RU2022109396 A RU 2022109396A RU 2788031 C1 RU2788031 C1 RU 2788031C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bottom wall
- objects
- microchannel
- photonic
- nano
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 34
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000012800 visualization Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000002078 nanoshell Substances 0.000 description 2
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000322409 Brunfelsia pauciflora Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к микрокюветам и оптическим методам обнаружения на основе явления «фотонной струи» и «фотонного крючка», в частности, для исследования присутствия и размера нанометрических объектов в жидких и газовых средах.The invention relates to microcuvettes and optical detection methods based on the "photon jet" and "photon hook" phenomena, in particular, for studying the presence and size of nanometric objects in liquid and gaseous media.
Задача мониторинга наночастиц окружающей среды является актуальной в современном мире. Таким образом, существует потребность в разработке недорогих и миниатюрных устройств с высоким разрешением, способным в режиме реального времени обнаруживать на месте и определять характеристики отдельных наноразмерных объектов для различных применений в материаловедении, биомедицинских исследованиях, здравоохранении, диагностики и мониторинга окружающей среды.The task of monitoring environmental nanoparticles is relevant in the modern world. Thus, there is a need to develop low-cost and miniaturized high-resolution devices capable of real-time in-situ detection and characterization of individual nanoscale objects for various applications in materials science, biomedical research, healthcare, diagnostics, and environmental monitoring.
Оптическая микроскопия широко используется в случае визуализации объектов с помощью оптического излучения. Однако фундаментальным ограничением обычной оптической микроскопии является то, что дифракция света ограничивает пространственное разрешение половиной длины волны, или ~200 нм в области видимой длины волны. Методы и устройства оптического обнаружения и визуализации, которые могут преодолеть дифракционный предел, в настоящее время либо основаны на громоздких и дорогостоящих приборах, либо требуют внедрения фотонных структур, изготовленных с помощью сложных процессов нанопроизводства.Optical microscopy is widely used in the case of visualization of objects using optical radiation. However, a fundamental limitation of conventional optical microscopy is that light diffraction limits the spatial resolution to half a wavelength, or ~200 nm in the visible wavelength region. Optical detection and imaging methods and devices that can overcome the diffraction limit currently either rely on bulky and expensive instruments or require the introduction of photonic structures fabricated through complex nanofabrication processes.
Фотонные наноструи это узкая область фокусировки, формируемая на теневой границе мезоразмерной диэлектрической частицы с различной формой поверхности, с относительно небольшими относительными показателями преломления (n≤2), с протяженностью более длины волны излучения λ и минимальной шириной порядка λ/3-λ/4, фотонный крючек это искривленная фотонная струя на расстоянии порядка длины волны излучения [Minin I. V., Minin O. V. Diffractive optics and nanophotonics: Resolution below the diffraction limit. - Springer, 2016 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.springer.com/us/book/9783319242514#aboutBook; Boris S. Luk'yanchuk, Ramón Paniagua-Domínguez, Igor Minin, Oleg Minin, and Zengbo Wang Refractive index less than two: photonic nanojets yesterday, today and tomorrow // Optical Materials Express Vol. 7, Issue 6, pp. 1820-1847 (2017) https://doi.org/10.1364/OME.7.001820, Igor V. Minin, Oleg V. Minin, and Yuri E. Geints. Localized EM and photonic jets from non-spherical and non-symmetrical dielectric mesoscale objects: Brief review // Ann. Phys. (Berlin), 1-7 (2015) / DOI 10.1002/andp.201500132].Photonic nanojets are a narrow focus area formed on the shadow boundary of a mesodimensional dielectric particle with a different surface shape, with relatively small relative refractive indices (n≤2), with a length greater than the radiation wavelength λ and a minimum width of the order of λ/3-λ/4, a photon hook is a curved photon jet at a distance of the order of the radiation wavelength [Minin IV, Minin OV Diffractive optics and nanophotonics: Resolution below the diffraction limit. - Springer, 2016 [Electronic resource]. - Access Mode: http://www.springer.com/us/book/9783319242514#aboutBook; Boris S. Luk'yanchuk, Ramón Paniagua-Domínguez, Igor Minin, Oleg Minin, and Zengbo Wang Refractive index less than two: photonic nanojets yesterday, today and tomorrow // Optical Materials Express Vol. 7,
Недостатком известных диэлектрических мезоразмерных устройств, формирующих фотонную струю является невозможность их работы в режиме отражения падающего излучения.A disadvantage of the known dielectric mesoscale devices that form a photonic jet is the impossibility of their operation in the mode of reflection of the incident radiation.
Известны фокусирующие устройства, формирующие фотонную струю в режиме на «отражение» падающего излучения, состоящие из плоского зеркала, на поверхности которого расположена диэлектрическая мезоразмерная частица [Патенты РФ 160834, 182549].Known focusing devices that form a photonic jet in the mode of "reflection" of the incident radiation, consisting of a flat mirror, on the surface of which is a dielectric mesoscale particle [RF Patents 160834, 182549].
Известно фокусирующее устройство, работающее в режиме на «отражение» падающего излучения и формирующее фотонный крюк [Патент РФ 202241]. Отражающий экран выполнен в виде вогнутого цилиндрического зеркала, состоящего из двух равных частей, смещенных одна относительно другой вдоль оптической оси. Диэлектрическая пластина выполнена вогнутой и расположена непосредственно на одной из половин цилиндрического зеркала и заполняет впадину цилиндрического зеркала, образуя общую цилиндрическую поверхность из двух половин.Known focusing device operating in the "reflection" of the incident radiation and forming a photon hook [RF Patent 202241]. The reflecting screen is made in the form of a concave cylindrical mirror, consisting of two equal parts, offset one relative to the other along the optical axis. The dielectric plate is made concave and is located directly on one of the halves of the cylindrical mirror and fills the cavity of the cylindrical mirror, forming a common cylindrical surface of the two halves.
Известны фокусирующие устройства в виде цилиндрически вогнутых зеркал, формирующих фотонные струи [Wen Yang, Rong Gao, Yimin Wang, Song Zhou. Reflective photonic nanojets generated from cylindrical concave micro-mirrors // August 2020Applied Physics A 126(9):1-8, DOI:10.1007/s00339-020-03918-3 ; Cheng-Yang Liu, Hung-Ju Chung, and Hsuan-Pei E, "Reflective photonic hook achieved by a dielectric-coated concave hemicylindrical mirror," J. Opt. Soc. Am. B 37, 2528-2533 (2020) https://www.osapublishing.org/josab/abstract.cfm?URI=josab-37-9-2528]. Для вогнутого зеркала, погруженного в воду с углом раствора прорядка θ=100°, ширина фотонной струи может достигать около 0.3λ, где λ - длина волны используемого излучения.Known focusing devices in the form of cylindrically concave mirrors that form photonic jets [Wen Yang, Rong Gao, Yimin Wang, Song Zhou. Reflective photonic nanojets generated from cylindrical concave micro-mirrors // August 2020Applied Physics A 126(9):1-8, DOI:10.1007/s00339-020-03918-3 ; Cheng-Yang Liu, Hung-Ju Chung, and Hsuan-Pei E, "Reflective photonic hook achieved by a dielectric-coated concave hemicylindrical mirror," J. Opt. soc. Am. B 37, 2528-2533 (2020) https://www.osapublishing.org/josab/abstract.cfm?URI=josab-37-9-2528]. For a concave mirror immersed in water with an opening angle of θ=100°, the width of the photonic jet can reach about 0.3λ, where λ is the wavelength of the radiation used.
Однако при рассмотрении вопроса об фокусировке зеркальными элементами излучения в «фотонную струю» или «фотонный крючек» устройство оптического обнаружения и визуализации нанообъектов с субдифракционным разрешением в микроканале не было предложено.However, when considering the issue of focusing radiation into a “photon jet” or “photon hook” by mirror elements, a device for optical detection and visualization of nanoobjects with subdiffraction resolution in a microchannel was not proposed.
Известны устройства оптического обнаружения и визуализации нанообъектов в микроканалах, например, US Patent 20110291026, Optically accessible microfluidic diagnostic device. Эти устройства показали высокую эффективность для обнаружения биомолекул.Devices for optical detection and visualization of nano-objects in microchannels are known, for example, US Patent 20110291026, Optically accessible microfluidic diagnostic device. These devices have shown high efficiency for the detection of biomolecules.
Недостатком таких устройств является их низкое пространственное разрешение, не превышающее дифракционный предел.The disadvantage of such devices is their low spatial resolution, which does not exceed the diffraction limit.
Известен оптический датчик по патенту PCT 2014055559 «Microfluidic sensors with enhanced optical signals» для обнаружения анализируемого вещества в жидкости. Датчик содержит металлические наноструктуры, на поверхность которых нанесен улавливающий агент, при этом улавливающий агент специфически связывается с анализируемым веществом. Нанодатчик может усиливать световой сигнал от анализируемого вещества или световой метки, прикрепленной к анализируемому веществу, когда последний связан или находится вблизи улавливающего агента.Known optical sensor patent PCT 2014055559 "Microfluidic sensors with enhanced optical signals" for detecting an analyte in a liquid. The sensor contains metal nanostructures, on the surface of which a trapping agent is applied, while the trapping agent specifically binds to the analyte. The nanosensor can amplify the light signal from the analyte or a light label attached to the analyte when the latter is bound to or near the trapping agent.
Недостатком устройства является невозможность определения размера нано-объектов из-за отсутствия фокусирующих устройств с высоким пространственным разрешением, превышающим дифракционный предел.The disadvantage of the device is the inability to determine the size of nano-objects due to the lack of focusing devices with high spatial resolution exceeding the diffraction limit.
Известен датчик светового поля, заявка на патент США №2014004361 1, который имеет слой наноразмерных резонаторных детекторных элементов, таких как кремниевые нанооболочки, под слоем диэлектрических микролинз. Используя преимущества фотонных наноструй в микролинзах и циркулирующих резонансов в нанооболочках, датчик светового поля обеспечивает повышенную чувствительность. Однако устройство не предназначено ни для обнаружения нанообъектов, ни для интеграции с микрофлюидным компонентом и не предназначено для работы в режиме отражения излучения при формировании «фотонной струи».Known light field sensor, US patent application No. 2014004361 1, which has a layer of nanoscale resonator detector elements, such as silicon nanoshells, under a layer of dielectric microlenses. Taking advantage of photonic nanojets in microlenses and circulating resonances in nanoshells, the light field sensor provides enhanced sensitivity. However, the device is neither designed to detect nano-objects, nor to be integrated with a microfluidic component, and is not intended to operate in the mode of reflection of radiation during the formation of a "photonic jet".
В качестве прототипа выбрано устройство по патенту WO 2016020831 A1, System for optical detection and imaging of sub-diffraction-limited nano-objects. Система оптического обнаружения и визуализации нанообъектов с субдифракционным разрешением в микроканале состоит из микроканала, приспособленного для прохождения через него текучей среды с нанообъектами, ограниченного, нижней стенкой и потолочной стенкой, расположенной напротив и обращенной к нижней стенке, указанная нижняя стенка содержит прозрачную подложку, фокусирующих устройств, выполненных в виде массива микролинз, формирующих фотонные струи внутри текучей среды между нижней стенкой и потолочной стенкой, при том микролинзы располагаются на нижней стенке, источника оптического излучения освещающего микролинзы через прозрачную подложку нижней стенки, микролинзы фокусируют свет в виде фотонной наноструи, устройства регистрации рассеянного света нанообъектом и устройства перемещения нанообъекта.A device according to patent WO 2016020831 A1, System for optical detection and imaging of sub-diffraction-limited nano-objects, was chosen as a prototype. The system for optical detection and visualization of nano-objects with subdiffraction resolution in a microchannel consists of a microchannel adapted for the passage of a fluid medium with nano-objects through it, limited by a bottom wall and a ceiling wall located opposite and facing the bottom wall, the specified bottom wall contains a transparent substrate, focusing devices , made in the form of an array of microlenses that form photonic jets inside the fluid between the bottom wall and the ceiling wall, while the microlenses are located on the bottom wall, the source of optical radiation illuminating the microlenses through the transparent substrate of the bottom wall, the microlenses focus light in the form of a photonic nanojet, devices for recording scattered light by a nanoobject and devices for moving the nanoobject.
Недостатком устройства является невозможность его работы в режиме на отражение падающего излучения.The disadvantage of the device is the impossibility of its operation in the mode of reflection of the incident radiation.
Задачей настоящего изобретения является разработка системы оптического обнаружения и визуализации нанообъектов с субдифракционным разрешением в микроканале, при формировании «фотонной струи» или «фотонного крюка» в режиме отражения падающего излучения.The objective of the present invention is to develop a system for optical detection and visualization of nano-objects with subdiffraction resolution in a microchannel, during the formation of a "photonic jet" or "photon hook" in the mode of reflection of the incident radiation.
Поставленная задача решается тем, система оптического обнаружения и визуализации нанообъектов с субдифракционным разрешением в микроканале состоящая из микроканала, приспособленного для прохождения через него текучей среды с нанообъектами, ограниченного, нижней стенкой и потолочной стенкой, расположенной напротив и обращенной к нижней стенке, указанная нижняя стенка содержит прозрачную подложку, фокусирующих устройств, формирующих фотонные струи внутри текучей среды между нижней стенкой и потолочной стенкой, источника оптического излучения освещающего фокусирующие устройства через прозрачную подложку нижней стенки и, таким образом, фокусирует свет в виде фотонной наноструи, устройства регистрации рассеянного света нанообъектом и устройства перемещения нанообъекта, согласно изобретению, на внутренней поверхности потолочной стенки выполнен массив зеркальных антенн с высокой отражающей способностью и заполненных текучей средой, кроме того, зеркальная антенна выполнена с цилиндрической формой поверхности, зеркальная антенна выполнена с плоской поверхностью покрытой диэлектриком, поверхность зеркальной антенны с высокой отражающей способностью, формирующей фотонную струю в форме фотонного крюка имеет частичное сплошное покрытие.The problem is solved by the fact that the system for optical detection and visualization of nano-objects with subdiffraction resolution in a microchannel consists of a microchannel adapted for the passage of a fluid medium with nano-objects through it, limited by a bottom wall and a ceiling wall located opposite and facing the bottom wall, the specified bottom wall contains a transparent substrate, focusing devices that form photonic jets inside the fluid medium between the bottom wall and the ceiling wall, an optical radiation source illuminating the focusing devices through the transparent substrate of the bottom wall and thus focusing light in the form of a photonic nanojet, a device for detecting scattered light by a nanoobject and a moving device nanoobject, according to the invention, on the inner surface of the ceiling wall there is an array of mirror antennas with high reflectivity and filled with a fluid medium, in addition, the mirror antenna is made with a cylindrical shape surface, the reflector antenna is made with a flat surface coated with a dielectric, the surface of the reflective antenna with high reflectivity, forming a photonic jet in the form of a photon hook, has a partial continuous coating.
На Фиг. 1 показана схема заявляемого устройства с фокусирующими устройствами, формирующими фотонную струю.On FIG. 1 shows a diagram of the proposed device with focusing devices that form a photonic jet.
На Фиг. 2 показана схема заявляемого устройства с фокусирующими устройствами, формирующими фотонный крючок.On FIG. 2 shows a diagram of the proposed device with focusing devices that form a photon hook.
На Фиг. 3 приведены результаты математического моделирования формирования фотонной струи цилиндрической зеркальной антенной в микроканале заполненного водой.On FIG. Figure 3 shows the results of mathematical modeling of the formation of a photon jet by a cylindrical reflector antenna in a microchannel filled with water.
На Фиг. 4 показана фотонная струя, сформированная при отражении волны с плоским фронтом от плоского экрана с высокой отражающей способностью, с расположенной на нем прямоугольной диэлектрической частицы. Длина фотонной струи в данном примере составляет 15 длин волн падающего излучения. Результаты моделирования проводились с помощью численного решения уравнений Максвелла. Фотонная струя была сформирована при падении плоского волнового фронта излучением с длиной волны 671 нм на диэлектрик SiO2 с показателем преломления 1,46. Высота диэлектрической пластины на металлическом экране составляла 1 мкм.On FIG. 4 shows a photonic jet formed when a wave with a flat front is reflected from a highly reflective flat screen with a rectangular dielectric particle located on it. The length of the photonic jet in this example is 15 wavelengths of the incident radiation. The simulation results were carried out using the numerical solution of Maxwell's equations. The photonic jet was formed by the incidence of a plane wavefront by radiation with a wavelength of 671 nm on a SiO 2 dielectric with a refractive index of 1.46. The height of the dielectric plate on the metal screen was 1 μm.
На Фиг. 5 показан пример формирования фотонной струи в режиме на «отражение» диэлектрической мезоразмерной сферой диаметром 4λ и с показателем преломления равным 1,16, расположенной на плоском отражающем экране. Ширина фотонной струи составляет 0,48λ.On FIG. Figure 5 shows an example of the formation of a photonic jet in the "reflection" mode by a dielectric mesodimensional sphere with a diameter of 4λ and a refractive index of 1.16, located on a flat reflective screen. The photon jet width is 0.48λ.
На Фиг. 6 приведены результаты математического моделирования формирования фотонного крюка в режиме на отражение излучения. Моделировался с помощью численного решения уравнений Максвелла фотонный крюк при падении электромагнитного излучения с длиной волны 671 нм на цилиндрическое составное зеркало из золота и диэлектрик с показателем преломления 1,61. Величина смещения половины цилиндрического зеркала вдоль оптической оси равнялось примерно 0,45λ.On FIG. Figure 6 shows the results of mathematical modeling of the formation of a photon hook in the radiation reflection mode. A photon hook was modeled using the numerical solution of Maxwell's equations when electromagnetic radiation with a wavelength of 671 nm is incident on a cylindrical composite mirror made of gold and a dielectric with a refractive index of 1.61. The displacement of half of the cylindrical mirror along the optical axis was approximately 0.45λ.
Обозначения: 1 - источник оптического излучения, 2 - нижняя стенка микроканала, прозрачная для оптического излучения, 3 - потолочная стенка мироканала, 4 - зеркальные фокусирующие устройства, формирующие фотонную струю, 5 - нанообъект, 6 - текучая среда в микроканале, 7 - фотонная струя, 8 - приемник оптического излучения, 9 - зеркальные фокусирующие устройства, формирующие фотонный крючок, 10 - фотонный крючок.Designations: 1 - source of optical radiation, 2 - bottom wall of the microchannel, transparent for optical radiation, 3 - ceiling wall of the microchannel, 4 - mirror focusing devices forming a photon jet, 5 - nanoobject, 6 - fluid in the microchannel, 7 - photon jet , 8 - optical radiation receiver, 9 - mirror focusing devices forming a photon hook, 10 - photon hook.
Заявляемая система оптического обнаружения и визуализации нанообъектов с субдифракционным разрешением в микроканале работает следующим образом.The inventive system for optical detection and imaging of nano-objects with subdiffraction resolution in a microchannel operates as follows.
Источник света 1, например, лазер, светодиод или источник белого света расположен под нижней стенкой микроканала 2, выполненной из оптически прозрачного материала, например, из стекла, освещает потолочную стенку 3 микроканала. В потолочной стенке 3 микроканала расположены зеркальные фокусирующие устройства 4,9, формирующие фотонную струю 7 или фотонный крючок 10. Таким образом, происходит фокусировка оптического излучения в чрезвычайно малой области, менее дифракционного предела. Текучая среда 6 с диспергированными нанообъектами 5 транспортируется внутри микрожидкостного канала, последний реализуется путем обеспечения потолочной стенки 3 и оптически прозрачной стенки 2. Высота микроканала сопоставима с длиной фотонной наноструи 7 или фотонного крючка 10 и может составлять от длины волны используемого излучения до 10-15 длин волн. Когда нанообъект 5 проходит через фотонную струю 7 или фотонный крючок 10, интенсивность отраженного света значительно возрастает. Измерение отраженного света выполняется приемником оптического излучения 8. Существование и размер нанообъекта 5 определяются измерением.The
Такой микроканал ограничен, нижней стенкой 2 и потолочной стенкой 3, расположенной напротив и обращенной к нижней стенке 2, при этом, по меньшей мере, одно зеркальное фокусирующее устройство 4,9 находится в фиксированном положении в потолочной стенке 3, обращенной к нижней оптически прозрачной стенке 2.Such a microchannel is limited by the
Для обеспечения прохождения нанообъектов через фотонную струю 7 или фотонный крючок 10 в текучей среде 6 содержащей нанообъекты 5 создается ненулевая поступательная скорость по отношению к фокусирующим устройствам для обеспечения прохождения нанообъектов 5, по меньшей мере, через область фотонной струи 7 или фотонного крючка 10, например, за счет использования микронасоса.To ensure the passage of nano-objects through the
Фотонная струя может быт сформирована в режиме отражения излучения от формирующего устройства, выполненного, например, в виде плоского зеркала с расположенным на его поверхности диэлектрической мезоразмерной частицы различной формы или цилиндрического экрана с высокой отражающей способностью.A photonic jet can be formed in the mode of reflection of radiation from a forming device, made, for example, in the form of a flat mirror with a dielectric mesodimensional particle of various shapes located on its surface or a cylindrical screen with high reflectivity.
Фотонный крючок может быть сформирован в режиме отражения излучения от формирующего устройства, выполненного, например, в виде зеркальной антенны с высокой отражающей способностью и со частичным сплошным покрытием или цилиндрического экрана с высокой отражающей способностью частично покрытым диэлектрическим слоем материала.The photon hook can be formed in the mode of reflection of radiation from the forming device, made, for example, in the form of a highly reflective reflective antenna with a partial continuous coating or a highly reflective cylindrical screen partially covered with a dielectric layer of material.
Предлагаемое изобретение обеспечивает оптическую систему для использования при обнаружении и визуализации множества нанообъектов с субдифракционным разрешением при использовании зеркальных фокусирующих элементов.The present invention provides an optical system for use in detecting and imaging multiple nano-objects with sub-diffraction resolution using mirror focusing elements.
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2788031C1 true RU2788031C1 (en) | 2023-01-16 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020069963A1 (en) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | Thomson Licensing | System for optical detection and imaging of nanoscale objects |
| CN111381355A (en) * | 2018-12-29 | 2020-07-07 | 南京培轩雅谱光电科技有限公司 | Optical imaging apparatus and method |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020069963A1 (en) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | Thomson Licensing | System for optical detection and imaging of nanoscale objects |
| CN111381355A (en) * | 2018-12-29 | 2020-07-07 | 南京培轩雅谱光电科技有限公司 | Optical imaging apparatus and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ditlbacher et al. | Efficiency of local light-plasmon coupling | |
| Yan et al. | Microsphere-coupled scanning laser confocal nanoscope for sub-diffraction-limited imaging at 25 nm lateral resolution in the visible spectrum | |
| Jin et al. | High-sensitivity infrared vibrational nanospectroscopy in water | |
| US9223064B2 (en) | Photonic crystal-metallic structures and applications | |
| Kim et al. | Subwavelength focusing of Bloch surface waves | |
| JP2000356587A (en) | Localized plasmon resonance sensor | |
| US20160178516A1 (en) | Optical sensor based with multilayered plasmonic structure comprising a nanoporous metallic layer | |
| KR100787046B1 (en) | Localized Surface Plasmon Sensor Using Nano-sized Aligned Metal Structures | |
| US20220107274A1 (en) | Photonic apparatus, methods, and applications | |
| CN103837499B (en) | A kind of micro-section spectral measurement device based on wideband surface plasma wave | |
| US8587786B2 (en) | Method for high-resolution detection of nanoparticles on two-dimensional detector surfaces | |
| JP2013231682A (en) | Optical device and detection apparatus | |
| CN110926667A (en) | A pressure sensing device based on asymmetric periodic surface plasmon lattice resonance | |
| US8209767B1 (en) | Near field detection for optical metrology | |
| CN113466090A (en) | Surface plasmon imaging system based on difference denoising | |
| US9739713B2 (en) | Microstructured chip comprising convex surfaces for surface plasmon resonance analysis, analysis device containing said microstructured chip and use of said device | |
| US8649000B1 (en) | Whispering gallery optical resonator spectroscopic probe and method | |
| RU2788031C1 (en) | System for optical detection and visualization of nanoobjects with subdiffraction resolution in a microchannel | |
| CN110926666B (en) | Pressure sensing device based on surface plasmon polariton lattice resonance | |
| US7333205B2 (en) | Broadband surface plasmon jets: direct observation of plasmon propagation for application to sensors and optical communications in microscale and nanoscale circuitry | |
| Zheng et al. | Omnidirectional surface plasmon polaritons concentration in 3D metallic structures | |
| Bayani et al. | Surface plasmon resonance imaging of drop coalescence at high-temporal resolution | |
| Zhou et al. | A reflection photonic jet induced by light interaction with a partially gilded hollow micro-fiber in liquid | |
| US20120044485A1 (en) | System and device for optical detection of particles with an array for decoupling optical information, corresponding manufacturing method | |
| JP6250545B2 (en) | Fine structure chip for surface plasmon resonance analysis, analysis apparatus including the fine structure chip, and use of the apparatus |