تم إنشاء أصغر كاشف بالموجات فوق الصوتية في العالم

الكاشف بالموجات فوق الصوتية أصغر 100 مرة من متوسط ​​شعرة الإنسان، ومع ذلك فهو قادر على ذلك

تصور التفاصيل التي لم يكن من الممكن ملاحظتها في السابق. التصوير الجديد فائق الدقة سيساعد في البحث العلمي

منذ تطوير الموجات فوق الصوتية الطبيةالتصوير في الخمسينيات من القرن الماضي ، كانت التكنولوجيا الرئيسية للكشف عن الموجات فوق الصوتية تركز بشكل أساسي على استخدام أجهزة الكشف الكهروضغطية التي تحول ضغط الموجات فوق الصوتية إلى جهد كهربائي. تعتمد دقة الصورة التي يتم تحقيقها باستخدام الموجات فوق الصوتية على حجم الكاشف الكهرضغطية المستخدم. يؤدي تقليل هذا الحجم إلى دقة أعلى. ومع ذلك ، فإن الانخفاض الإضافي في حجم أجهزة الكشف الكهروإجهادية يقلل بشكل حاد من حساسيتها ، مما يجعلها غير مناسبة للاستخدام العملي.

تكنولوجيا الضوئيات السيليكونية واسعة الانتشارتستخدم لتصغير المكونات الضوئية وتعبئتها بإحكام على سطح صغير من شريحة سيليكون. على الرغم من أن السيليكون لا يُظهر الكهرباء الانضغاطية ، إلا أن قدرته على حصر الضوء في أقل من الطول الموجي البصري قد استخدمت بالفعل على نطاق واسع لتطوير دوائر فوتونية مصغرة.

باحثون من Helmholtz Zentrum Munchen و TUMاستفاد من هذه الدوائر الضوئية المصغرة لإنشاء أصغر كاشف بالموجات فوق الصوتية في العالم: الكاشف المرجعي للدليل الموجي السيليكون ، أو SWED. بدلاً من اكتشاف الجهد من البلورات الكهرضغطية ، يراقب SWED التغيرات في شدة انتشار الضوء عبر الدوائر الضوئية المصغرة.

"هذه هي المرة الأولى التي يكون فيها الكاشف أصغرتُستخدم خلايا الدم للكشف عن الموجات فوق الصوتية باستخدام تقنية السليكون الضوئية ، كما يوضح رامي شنايدرمان ، مطور SWED. "إذا تم تقليص حجم الكاشف الكهرضغطية إلى مقياس SWED ، فسيكون 100 مليون مرة أقل حساسية."

إلى أي مدى تمكنا من التصغيريؤكد البروفيسور فاسيليس نتسياهريستوس ، رئيس فريق البحث ، أن الكاشف الجديد ، مع الحفاظ على حساسية عالية من خلال استخدام فوتونات السيليكون ، كان مذهلاً. يبلغ حجم SWED حوالي نصف ميكرون (= 0.0005 ملم). يتوافق هذا الحجم مع مساحة أصغر بـ 10000 مرة على الأقل من أصغر أجهزة الكشف الكهروضغطية المستخدمة في تطبيقات التصوير الإكلينيكي. SWED أيضًا أصغر بما يصل إلى 200 مرة من الطول الموجي بالموجات فوق الصوتية المستخدم ، مما يعني أنه يمكن استخدامه لتصوير أجزاء صغيرة مثل ميكرومتر واحد ، مما ينتج عنه ما يسمى بالتصوير فائق الدقة.

"تم تصميم الكاشف في الأصل لتحسينهخصائص التصوير البصري الصوتي ، وهو المحور الرئيسي لأبحاثنا في Helmholtz Zentrum München و TUM. ومع ذلك ، فإننا نتوقع الآن تطبيقه في المجال الأوسع للاستشعار والتصور "، يختتم نتزياكريستوس.

اقرأ أيضا

تبين أن نهر Doomsday الجليدي أكثر خطورة مما اعتقد العلماء. نقول الشيء الرئيسي

ظهر دليلان على وجود حياة خارج كوكب الأرض في وقت واحد. واحد على كوكب الزهرة والآخر - لا أحد يعرف أين

تعتبر المركبات الهجينة أكثر خطورة على البيئة من مركبات الديزل. نقول الشيء الرئيسي