Demostración de un microscopio integrado de Hyperlens y proyección de imagen de súper resolución

Summary

El uso de un hyperlens ha sido considerado como una técnica de imagen de resolución súper novela debido a sus ventajas en la proyección de imagen en tiempo real y su puesta en práctica simple con óptica convencional. Aquí, presentamos un protocolo que describe la fabricación y aplicaciones de una hyperlens esférica de la proyección de imagen.

Abstract

El uso de súper resolución de imagen para superar el límite de difracción de la microscopia convencional ha atraído el interés de los investigadores en biología y nanotecnología. Aunque superlentes y microscopía de campo cercano han mejorado la resolución de la región de campo cercano, campo lejano la proyección de imagen en tiempo real sigue siendo un desafío significativo. Recientemente, el hyperlens, que magnifica y convierte ondas evanescentes en la propagación de las ondas, ha surgido como un nuevo enfoque a la imagen de campo lejano. Aquí, divulgamos la fabricación de una hyperlens esférica compuesta de alternancia de capas delgadas de titanio óxido (TiO₂) y plata (Ag). A diferencia de un convencional cilíndrico hyperlens, el hyperlens esférico permite aumento bidimensional. Así, la incorporación en microscopía convencional es sencillo. Se propone un nuevo sistema óptico integrado con el hyperlens, lo que permite una imagen de longitud de onda sub a obtenerse en la región de campo lejano en tiempo real. En este estudio, la fabricación y los métodos de instalación imagen se explican en detalle. Este trabajo también describe la accesibilidad y posibilidad de la hyperlens, así como aplicaciones prácticas de la imagen en tiempo real en células vivas, que puede conducir a una revolución en la biología y la nanotecnología.

Introduction

El deseo de observar biomoléculas en células vivas llevó a la invención de la microscopía y el advenimiento de la microscopía propagó la revolución de varios campos, tales como la biología, patología y la ciencia de los materiales, sobre últimos siglos. Sin embargo, más avance de la investigación ha sido restringido por difracción, que limita la resolución de los microscopios convencionales hasta la mitad de la longitud de onda¹. Por lo tanto, súper resolución de imagen para superar el límite de difracción ha sido un interesante área de investigación en las últimas décadas.

Como el límite de difracción es atribuido a....

Protocol

1. preparación del sustrato

1. obtener altamente refinado oblea de cuarzo. Para la fabricación registrada aquí, utiliza una oblea con un espesor de 500 μm.
S
2. spin-capa la oblea de cuarzo con un photoresist positivo a 2.000 rpm y hornear durante 60 a 90 ° C.
   Nota: La capa de photoresist positivo está cubierta para evitar daños durante el paso de corte subsecuente.
3. Utilizar una máquina de corte en cuadritos para cortar la oblea con fotoresistencia en pequeños trozos de 20 x 20 mm ² tamaño.
4. Golpe con una pistola de nitrógeno comprimido para retirar las partículas resultantes de la etapa de corte.
5. Colocarlo....

Results

La capacidad del dispositivo de hyperlens para resolver características de la secundario-difracción confía en su uniformidad y una fabricación de alta calidad. Aquí, un hyperlens está compuesto por una multicapa de Ag y TiO₂ depositadas alternadamente. Figura 2a muestra la imagen SEM de un hyperlens bien hecho¹⁷. La imagen corte transversal muestra que las múltiples capas de Ag y Ti₃O₅ la película fina .......

Discussion

La fabricación de un hyperlens incluye tres grandes pasos: definición de geometría semiesférica en el substrato de cuarzo mediante un proceso húmedo-aguafuerte, apilando las metálicas y dieléctricas de múltiples capas utilizando un sistema de evaporación de haz de electrón y la inscripción la objeto en la capa del Cr. El paso más importante es la segunda, ya que puede afectar significativamente la calidad de la hyperlens. En el proceso de deposición de película delgada, hay dos condiciones que requieren un cuidado especi.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Fresadora de haz de iones focalizados	FEI	Helios Nanolab G3 CX
Sistema de evaporación E-beam	Korea Vacuum Tech	KVE-E4000
Microscopía electrónica de barrido	Hitachi	SU6600
Microscopía invertida	Zeiss	Axiovert 200
Fuente de luz	EXCELITAS Technologies	X-Cite 110 LED
Filtro de paso de banda	Chroma	ET405/30M
Lente	objetivo Zeiss	Plan-Apochromat	NA=1.3, cámara CCD 100X
	Andor	Zyla 4.2
Oblea de cuarzo	CORNING	Sílice fundida Corning 7980
Grabador de óxido tamponado	J.T Baker TM	J.T.Baker 5175
Photoresist	AZ electrónico materiales	GXR-601 PR
Grabador de cromo	SIGMA-ALDRICH	651826
Acetón	J.T Baker TM	UN1090
Alcohol isopropílico	J.T Baker TM	UN1219
Herramienta de simulación FEM	COMSOL 5.1 Multifísica