Ultralyddetektoren er 100 ganger mindre enn gjennomsnittlig menneskehår, men det kan den
Siden utviklingen av medisinsk ultralydbildebehandling på 1950-tallet, var hovedteknologien for å oppdage ultralydbølger primært fokusert på bruk av piezoelektriske detektorer som omdanner trykket fra ultralydbølger til elektrisk spenning. Bildeoppløsningen oppnådd med ultralyd avhenger av størrelsen på den piezoelektriske detektoren som brukes. Å redusere denne størrelsen resulterer i en høyere oppløsning. Imidlertid reduserer en ytterligere reduksjon i størrelsen på piezoelektriske detektorer deres følsomhet kraftig, noe som gjør dem uegnet for praktisk bruk.
Silicon fotonikk-teknologi er vidtDen brukes til å miniatyrisere optiske komponenter og pakke dem tett på en liten overflate av en silisiumbrikke. Selv om silisium ikke viser piezoelektrisitet, har dets evne til å begrense lys til mindre enn optisk bølgelengde allerede blitt mye brukt for å utvikle miniatyrfotoniske kretser.
Forskere fra Helmholtz Zentrum Munchen og TUMbenyttet seg av disse miniatyrfotoniske kretsene for å skape verdens minste ultralyddetektor: Silicon Waveguide Reference Detector, eller SWED. I stedet for å oppdage spenning fra piezoelektriske krystaller, overvåker SWED endringer i intensiteten av lys som forplanter seg gjennom miniatyrfotoniske kretser.
“Dette er første gang detektoren er mindreblodceller brukes til å oppdage ultralyd ved hjelp av silisiumfotonikk-teknologi, forklarer Rami Schneiderman, utvikler av SWED. "Hvis den piezoelektriske detektoren ble redusert til SWED-skala, ville den være 100 millioner ganger mindre følsom."
”I hvilken grad vi klarte å miniatyrisereSelv om den nye detektoren opprettholdt høy følsomhet ved bruk av silisiumfotonikk, var den ganske enkelt fantastisk, understreker professor Vasilis Ntsiahristos, leder for forskerteamet. SWED er omtrent en halv mikron (= 0,0005 millimeter). Denne størrelsen samsvarer med et område som er minst 10 000 ganger mindre enn de minste piezoelektriske detektorene som brukes i kliniske bildebehandlinger. SWED er også opptil 200 ganger mindre enn ultralydbølgelengden som brukes, noe som betyr at den kan brukes til å gjengi deler som er mindre enn ett mikrometer i størrelse, noe som resulterer i såkalt bildebehandling med ultrahøy oppløsning.
“Detektoren ble opprinnelig designet for å forbedre segkjennetegn ved optoakustisk avbildning, som er hovedfokuset for vår forskning på Helmholtz Zentrum München og TUM. Imidlertid ser vi nå for oss at den skal brukes i det bredere felt av sensing og visualisering, avslutter Ntsiahristos.
Les også
Dommedagsbreen viste seg å være farligere enn forskere trodde. Vi forteller det viktigste
To bevis for liv utenomjordisk dukket opp samtidig. Den ene på Venus, den andre - ingen vet hvor
Hybridbiler er mer miljøfarlige enn dieselbiler. Vi forteller det viktigste