Оптический супермикроскоп позволяет наблюдать наноструктуры

Ограничение, известное как «дифракционный предел», не позволяет традиционным оптическим микроскопам различать объекты габаритами менее 300 нм. Существуют методы получения изображений с суперразрешением, разработанные Стефаном Хеллом (Stefan Hell) в Институте Макса Планка и некоторыми другими, но они довольно трудоемки и требуют применения флуоресцентных меток.

В Purdue University (штат Индиана) ученые продемонстрировали новый способ преодоления дифракционного предела, пригодный для получения изображений любых объектов без нанесения меток.

Технике, получившей название STAM (saturated transient absorption microscopy), посвящена статья, вышедшая в прошлую пятницу в журнале Nature Photonics. STAM предполагает применение нескольких лазерных лучей, включая один кольцевой формы, селективно освещающий только определенные молекулы. Электроны входящих в них атомов возбуждаются, тогда как остальные продолжают пребывать в базовом состоянии. Изображение создается путем сканирования объекта зондом из трех коллинеарных лазерных лучей, регистрирующим контраст между возбужденными и «спокойными» участками.

Для демонстрации концепции исследователи провели эксперимент , получив изображение графитовых нанопластин шириной всего 100 нм.

Техника возбуждение кольцевым лазерным лучом, изобретенная Стефаном Хеллом, позволяет фокусироваться и на более мелких объектах. Благодаря этому, а также применяя лазеры с меньшей длиной волны, ученые надеются усовершенствовать STAM до уровня разрешения около 10 нм, что в 30 раз превзойдет возможности оптических микроскопов.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365