Als een nieuwe ver-infrarood inspectiemethode heeft de ontwikkeling van terahertz (THz)-beeldvormingstechnologie de afgelopen jaren veel aandacht getrokken. Met de unieke eigenschappen van THz-straling, zoals niet-ioniserende fotonenenergieën en brede spectrale informatie, heeft deze beeldvormingstechniek een krachtig toepassingspotentieel laten zien in veel fundamenteel onderzoek en industriële gebieden. De resolutie van THz-beeldvorming is echter altijd beperkt vanwege de lange golflengte. De introductie van optische near-field-technieken kan de resolutie aanzienlijk verbeteren, maar het is altijd essentieel om te eisen dat een THz-bron of -detector het monster zo ver mogelijk nadert. Voor zachte of vloeibare materialen bij biomedische detectie en chemische inspectie, kunnen deze monsters gemakkelijk worden beschadigd en kan de THz-bron of -detector besmet zijn in traditionele THz-near-field-technieken. Daarom blijft het nog steeds een uitdaging om THz near-field microscopie te bereiken in bredere toepassingsgebieden.

In een nieuw artikel gepubliceerd in Light:Science &Applications , een team van wetenschappers, geleid door professoren Xin-ke Wang en Yan Zhang van Beijing Key Laboratory of Metamaterials and Devices, Key Laboratory van Terahertz Optoelectronics Ministry of Education, Department of Physics, Capital Normal University, Beijing, China, en collega's hebben een nieuwe THz near-field microscopie ontwikkeld om THz subgolflengte-beeldvorming te bereiken zonder het monster met apparaten te benaderen.

Bij deze THz-nabije-veldtechniek werd een kruisdraad gevormd door twee luchtplasma's die elkaar kruisen, die een dynamische opening opende om de intensiteit van een THz-straal op een monsteroppervlak te moduleren. Toen het kruisfilament dicht genoeg bij het monsteroppervlak was, werd THz-beeldvorming met een resolutie van tientallen microns vervuld. Door de voordelen van deze techniek te benutten, werd de beperking van de monsterkeuze effectief verwijderd in traditionele THz near-field-beeldvorming en werd monsterbeschadiging door het kruisfilament geminimaliseerd.

Om de prestaties van de techniek te controleren, werden vier verschillende soorten materialen gemeten en werden hun THz-subgolflengtebeelden met succes verkregen, waaronder een testkaart met metalen resolutie, een halfgeleiderchip, een plastic patroon en een vettige plek. Daarnaast is de techniek in principe ook geschikt voor een ingekapseld monster, als de verpakking transparant is voor THz en zichtbaar licht. Daarom kan worden verwacht dat de gerapporteerde methode toepassingen van THz near-field microscopie aanzienlijk zal verbreden, bijvoorbeeld biomedische detectie en chemische inspectie. + Verder verkennen

Onderzoekers demonstreren labelvrije superresolutiemicroscopie