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由美国国防部高级研究计划局出资研制的一种新型 传感器采用了一个充满金属支柱的芯片来增强反射某物体的光信号,其敏感度要比以前所能达到的高10亿倍。
/ B4 w* T& n) a2 A* L 这对于拉曼散射原理的应用来说是个重大突破,拉曼散射是通过检测某个物体反射的光来确定其分子的构成。数十年来,研究人员一直想分离出这些光的频率,但即便采用先进的实验方法也很难看到它们。这种新型 传感器能够通过检测反射光来辨识小至分子大的物质,未来有可能使 传感器用于从爆炸物探测到癌症诊断等各个领域。 ! |: E* [0 }, u
据领导该项研究的普林斯顿大学电子工程学教授斯蒂芬·周介绍,这种被称为D2PA的 传感器制造简便且价格低廉。有关该芯片的研究报告发表在《光学快报》上。
$ B# Z+ }+ C7 O- K+ [( U* b 这种新型芯片采用金属支柱阵列,在其基座和顶部有许多小的窝洞,两侧各带有一群纳米点。所要研究的一个分子被放置在芯片上,一束纯净的单色光投射在分子上。这些窝洞捕获光后使其多次通过纳米点,不只一次地产生拉曼信号,其强度比以前的拉曼散射 传感器大好几个数量级。 % o' O- S& r4 [# G2 g
拉曼散射在众多领域有着巨大的潜在用途,这项技术的突破可能将使其用途更为广泛。 : q1 Y7 O Y6 ^* D: V0 } B0 h
斯蒂芬表示:“我们已研制出一种方法,能够大大增强经过整个 传感器的信号,这可能将改变拉曼散射未来应用的前景。”
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