Ultrazvukový detektor je 100krát menší než průměrný lidský vlas, přesto může
Od vývoje lékařského ultrazvukuzobrazování v padesátých letech minulého století, hlavní technologie pro detekci ultrazvukových vln byla primárně zaměřena na použití piezoelektrických detektorů, které převádějí tlak ultrazvukových vln na elektrické napětí. Dosažené rozlišení obrazu pomocí ultrazvuku závisí na velikosti použitého piezoelektrického detektoru. Snížení této velikosti má za následek vyšší rozlišení. Další zmenšení velikosti piezoelektrických detektorů však výrazně snižuje jejich citlivost, což je činí nevhodnými pro praktické použití.
Technologie křemíkové fotoniky je velmi rozšířenáPoužívá se k miniaturizaci optických komponent a jejich těsnému zabalení na malý povrch křemíkového čipu. Ačkoli křemík nevykazuje piezoelektricitu, jeho schopnost omezit světlo na méně než optickou vlnovou délku již byla široce využívána k vývoji miniaturních fotonických obvodů.
Výzkumníci z Helmholtz Zentrum Munchen a TUMvyužil těchto miniaturních fotonických obvodů k vytvoření nejmenšího ultrazvukového detektoru na světě: referenčního detektoru křemíkového vlnovodu nebo SWED. Místo detekce napětí z piezoelektrických krystalů monitoruje SWED změny intenzity světla šířícího se miniaturními fotonickými obvody.
"Je to poprvé, kdy je detektor menší."krvinky se používají k detekci ultrazvuku pomocí technologie křemíkové fotoniky, vysvětluje Rami Schneiderman, vývojář společnosti SWED. „Pokud by byl piezoelektrický detektor zmenšen na stupnici SWED, byl by 100 milionůkrát méně citlivý.“
"Do jaké míry jsme byli schopni miniaturizovat."Nový detektor při zachování vysoké citlivosti pomocí křemíkové fotoniky byl prostě úchvatný, “zdůrazňuje profesor Vasilis Ntsiahristos, vedoucí výzkumného týmu. SWED je asi půl mikronu (= 0,0005 milimetru). Tato velikost odpovídá oblasti, která je alespoň 10 000krát menší než nejmenší piezoelektrické detektory používané v aplikacích klinického zobrazování. SWED je také až 200krát menší než použitá vlnová délka ultrazvuku, což znamená, že jej lze použít k vykreslení částí malých jako jeden mikrometr, což má za následek takzvané zobrazování v ultra vysokém rozlišení.
"Detektor byl původně určen ke zlepšení."charakteristiky optoakustického zobrazování, na které se zaměřujeme v našem výzkumu v Helmholtz Zentrum München a TUM. Nyní však předpokládáme jeho uplatnění v širším poli snímání a vizualizace, “uzavírá Ntziachristos.
Přečtěte si také
Ledovec Doomsday se ukázal být nebezpečnějším, než si vědci mysleli. Říkáme hlavní věc
Najednou se objevily dva důkazy o mimozemském životě. Jeden na Venuši, druhý - nikdo neví, kde
Hybridní vozidla jsou ekologičtější než vozidla s naftovým motorem. Říkáme hlavní věc