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新傳感器擴(kuò)展拉曼散射技術(shù)應(yīng)用
新傳感器擴(kuò)展拉曼散射技術(shù)應(yīng)用
由美國(guó)國(guó)防部研究計(jì)劃局出資研制的一種傳感器采用了一個(gè)充滿金屬支柱的芯片來增強(qiáng)反射某物體的光信號(hào)，其敏感度要比以前所能達(dá)到的高10億倍。
這對(duì)于拉曼散射原理的應(yīng)用來說是個(gè)重大突破，拉曼散射是通過檢測(cè)某個(gè)物體反射的光來確定其分子的構(gòu)成。數(shù)十年來，研究人員一直想分離出這些光的頻率，但即便采用實(shí)驗(yàn)方法也很難看到它們。這種傳感器能夠通過檢測(cè)反射光來辨識(shí)小至分子大的物質(zhì)，未來有可能使傳感器用于從爆炸物探測(cè)到癌癥診斷等各個(gè)領(lǐng)域。
據(jù)領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)研究的普林斯頓大學(xué)電子工程學(xué)教授斯蒂芬·周介紹，這種被稱為D2PA的傳感器制造簡(jiǎn)便且價(jià)格低廉。有關(guān)該芯片的研究報(bào)告發(fā)表在《光學(xué)快報(bào)》上。
這種芯片采用金屬支柱陣列，在其基座和頂部有許多小的窩洞，兩側(cè)各帶有一群納米點(diǎn)。所要研究的一個(gè)分子被放置在芯片上，一束純凈的單色光投射在分子上。這些窩洞捕獲光后使其多次通過納米點(diǎn)，不只一次地產(chǎn)生拉曼信號(hào)，其強(qiáng)度比以前的拉曼散射傳感器大好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。
拉曼散射在眾多領(lǐng)域有著巨大的潛在用途，這項(xiàng)技術(shù)的突破可能將使其用途為廣泛。
斯蒂芬表示：“我們已研制出一種方法，能夠大大增強(qiáng)經(jīng)過整個(gè)傳感器的信號(hào)，這可能將改變拉曼散射未來應(yīng)用的前景。