Ο ανιχνευτής υπερήχων είναι 100 φορές μικρότερος από τη μέση ανθρώπινη τρίχα, αλλά μπορεί
Από την ανάπτυξη του ιατρικού υπερήχουτη δεκαετία του 1950, η κύρια τεχνολογία για την ανίχνευση κυμάτων υπερήχων επικεντρώθηκε κυρίως στη χρήση πιεζοηλεκτρικών ανιχνευτών, οι οποίοι μετατρέπουν την πίεση των υπερηχητικών κυμάτων σε ηλεκτρική τάση. Η ανάλυση εικόνας που επιτυγχάνεται με υπερήχους εξαρτάται από το μέγεθος του πιεζοηλεκτρικού ανιχνευτή που χρησιμοποιείται. Η μείωση αυτού του μεγέθους οδηγεί σε υψηλότερη ανάλυση. Ωστόσο, μια περαιτέρω μείωση του μεγέθους των πιεζοηλεκτρικών ανιχνευτών μειώνει απότομα την ευαισθησία τους, καθιστώντας τους ακατάλληλους για πρακτική χρήση.
Η τεχνολογία φωτονικής πυριτίου είναι ευρέωςΧρησιμοποιείται για τη μικρογράφηση οπτικών εξαρτημάτων και τη συσκευασία τους σφιχτά σε μια μικρή επιφάνεια ενός τσιπ πυριτίου. Αν και το πυρίτιο δεν εμφανίζει πιεζοηλεκτρική ενέργεια, η ικανότητά του να περιορίζει το φως σε λιγότερο από το οπτικό μήκος κύματος έχει ήδη χρησιμοποιηθεί ευρέως για την ανάπτυξη μικροσκοπικών φωτονικών κυκλωμάτων.
Ερευνητές από τους Helmholtz Zentrum Munchen και TUMεκμεταλλεύτηκε αυτά τα μικροσκοπικά φωτονικά κυκλώματα για να δημιουργήσει τον μικρότερο ανιχνευτή υπερήχων στον κόσμο: τον ανιχνευτή αναφοράς κυματοδηγού πυριτίου ή SWED. Αντί να ανιχνεύει τάση από πιεζοηλεκτρικούς κρυστάλλους, το SWED παρακολουθεί τις αλλαγές στην ένταση του φωτός που διαδίδεται μέσω μικροσκοπικών φωτονικών κυκλωμάτων.
«Είναι η πρώτη φορά που ο ανιχνευτής είναι μικρότεροςΤα κύτταρα αίματος χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση υπερήχων χρησιμοποιώντας τεχνολογία φωτονικής πυριτίου, εξηγεί ο Rami Schneiderman, προγραμματιστής της SWED. "Εάν ο πιεζοηλεκτρικός ανιχνευτής είχε μειωθεί το μέγεθος της κλίμακας SWED, θα ήταν 100 εκατομμύρια φορές λιγότερο ευαίσθητο."
«Ο βαθμός στον οποίο καταφέραμε να μειώσουμε τη μικρογραφίαο νέος ανιχνευτής, διατηρώντας παράλληλα υψηλή ευαισθησία μέσω της χρήσης φωτονικής πυριτίου, ήταν απλώς συναρπαστικός », υπογραμμίζει ο καθηγητής Βασίλης Ντσίχριστος, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας. Το SWED είναι περίπου μισό μικρό (= 0,0005 χιλιοστά). Αυτό το μέγεθος αντιστοιχεί σε μια περιοχή που είναι τουλάχιστον 10.000 φορές μικρότερη από τους μικρότερους πιεζοηλεκτρικούς ανιχνευτές που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές κλινικής απεικόνισης. Το SWED έχει επίσης έως και 200 φορές μικρότερο από το μήκος κύματος υπερήχων που χρησιμοποιείται, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απόδοση τμημάτων σε μέγεθος μικρότερο από ένα μικρόμετρο, με αποτέλεσμα τη λεγόμενη απεικόνιση εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης.
«Ο ανιχνευτής σχεδιάστηκε αρχικά για να βελτιωθείχαρακτηριστικά της οπτικοακουστικής απεικόνισης, η οποία αποτελεί το κύριο επίκεντρο της έρευνάς μας στο Helmholtz Zentrum München και TUM. Ωστόσο, τώρα προβλέπουμε την εφαρμογή του στο ευρύτερο πεδίο της αίσθησης και της οπτικοποίησης », καταλήγει ο Ντσιάριστος.
Διαβάστε επίσης
Ο παγετώνας Doomsday αποδείχθηκε πιο επικίνδυνος από ό, τι πίστευαν οι επιστήμονες. Λέμε το κύριο πράγμα
Δύο στοιχεία απόδειξης εξωγήινης ζωής εμφανίστηκαν ταυτόχρονα. Το ένα στην Αφροδίτη, το άλλο - κανείς δεν ξέρει πού
Τα υβριδικά οχήματα είναι πιο επικίνδυνα για το περιβάλλον από τα οχήματα ντίζελ. Λέμε το κύριο πράγμα