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新傳感器擴(kuò)展拉曼散射技術(shù)應(yīng)用:敏感度提高10億倍

發(fā)布時(shí)間:2011-04-01 來源:新華網(wǎng)

新聞事件:

  • 美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局出資研制的一種新型傳感器

事件影響:

  • 能夠大大增強(qiáng)經(jīng)過整個(gè)傳感器的信號(hào)
  • 可能將改變拉曼散射未來應(yīng)用的前景

據(jù)普林斯頓大學(xué)的研究人員稱,由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局出資研制的一種新型傳感器采用了一個(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。

這種新型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)。

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,但即便采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法也很難看到它們。這種新型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。

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更為廣泛。

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。”
 

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