காற்று-பிளாஸ்மா டைனமிக் துளை அடிப்படையிலான டெராஹெர்ட்ஸ் அருகிலுள்ள புல நுண்ணோக்கி

டெராஹெர்ட்ஸ் (THz) இமேஜிங் தொழில்நுட்பம் சமீபத்திய ஆண்டுகளில் கணிசமான கவனத்தை ஈர்த்து வருகிறது, ஆனால் மருத்துவத் துறையில் அதன் பயன்பாடு குறித்து சில ஆய்வுகள் உள்ளன. அயனியாக்கம் செய்யாத ஃபோட்டான் ஆற்றல் மற்றும் நிறமாலைத் தகவல் உட்பட அதன் தனித்துவமான பண்புகளுடன், THz கதிர்வீச்சு பல அடிப்படை ஆராய்ச்சி மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு சக்திவாய்ந்த பயன்பாட்டு திறனைக் காட்டியுள்ளது. இருப்பினும், THz இமேஜிங்கின் தெளிவுத்திறன் வரம்பு பொதுவாக அதன் நீண்ட அலைநீளத்தால் வரையறுக்கப்படுகிறது. அருகிலுள்ள புல ஒளியியல் ஒரு வரைபட அமைப்பின் தெளிவுத்திறனை பெரிதும் மேம்படுத்தும், ஆனால் அவை கவனமாகப் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். மூல அல்லது கண்டறிதல் மாதிரியை முடிந்தவரை தொலைவில் இருந்து அணுகுவதை உறுதி செய்வது முக்கியம். பயோமெடிக்கல் சென்சிங் மற்றும் இரசாயன ஆய்வுகளில் மென்மையான அல்லது திரவப் பொருள் மாதிரிகளுக்கு, இந்த மாதிரிகள் சேதமடையலாம் மற்றும் THz ஆதாரங்கள் அல்லது டிடெக்டர்கள்  அருகிலுள்ள THz நுட்பங்களில் மாசுபடுத்தப்படலாம். எனவே, பரந்த பயன்பாட்டு புலங்களில் THz-க்கு அருகில் புல நுண்ணோக்கியை அடைவது இன்னும் சவாலாகவே உள்ளது.

லைட்: சயின்ஸ் & அப்ளிகேஷன்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்ட புதிய ஆய்வறிக்கையில், பெய்ஜிங் மெட்டாமெட்டீரியல்ஸ் மற்றும் சாதனங்களின் முக்கிய ஆய்வகத்தைச் சேர்ந்த பேராசிரியர்கள் ஜின்-கே வாங் மற்றும் யான் ஜாங் தலைமையிலான விஞ்ஞானிகள் குழு, டெராஹெர்ட்ஸ் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக்ஸின் முக்கிய ஆய்வகம், இயற்பியல் துறை, பெய்ஜிங், சீனா மற்றும் சக பணியாளர்கள், எந்த சாதனங்களுடனும் மாதிரியை அணுகாமல் THz துணை-அலைநீள இமேஜிங்கை அடைய புதிய THz அருகிலுள்ள புல நுண்ணோக்கியை உருவாக்கியுள்ளனர்.

இந்த THz அருகிலுள்ள புல நுட்பத்துடன், இரண்டு குறுக்கு காற்று பிளாஸ்மாக்களுக்கு இடையில் ஒரு குறுக்கு இழை உருவாக்கப்பட்டது, இது மேற்பரப்பில் ஒரு THZ கற்றையின் தீவிரத்தை மாற்றியமைக்க ஒரு டைனமிக் துளை திறக்கப்பட்டது. மாதிரி, பத்து மைக்ரோமீட்டர்கள் தீர்மானம் கொண்ட THz இமேஜிங் கண்டறியப்பட்டது. இந்த நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, மாதிரித் தேர்வின் வரம்புகள் பாரம்பரிய THZ அருகிலுள்ள புலம் இமேஜிங்கில் திறம்பட அகற்றப்பட்டன மற்றும் குறுக்கு-இழை சேதம் குறைக்கப்பட்டது.

செயல்திறனைச் சரிபார்க்க, நான்கு வெவ்வேறு வகையான பொருட்கள் அளவிடப்பட்டன மற்றும் அவற்றின் THZ துணை அலைநீளப் படங்களை வெற்றிகரமாகப் பெறலாம், இதில் உலோகத் தீர்மானம் சோதனை விளக்கப்படம், ஒரு சிலிக்கான் சிப், ஒரு பிளாஸ்டிக் முறை மற்றும் ஒரு க்ரீஸ் ஸ்பாட் (ஒரு மனித விரல்) ஆகியவை அடங்கும். மேலும், THz பகுதியிலும், புலப்படும் ஒளியிலும் அதன் பேக்கேஜிங் வெளிப்படையானதாக இருந்தாலும், ஒரு இணைக்கப்பட்ட மாதிரிக்கு இந்த நுட்பம் கொள்கையளவில் பொருந்தும். எனவே, அறிக்கையிடப்பட்ட முறையானது THz அருகிலுள்ள புல நுண்ணோக்கியின் பயன்பாடுகளை கணிசமாக விரிவுபடுத்தும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. எ.கா., உயிரியல் மருத்துவ உணர்திறன் மற்றும் இரசாயன ஆய்வு.

References:

• Wang, X. K., Ye, J. S., Sun, W. F., Han, P., Hou, L., & Zhang, Y. (2022). Terahertz near-field microscopy based on an air-plasma dynamic aperture. Light: Science & Applications, 11(1), 1-9.
• Yan, S., Li, Z., Zang, Z., Wang, J., Lu, X., Yang, Z., & liang Cui, H. (2022). In situ cell detection using terahertz near-field microscopy. IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology.
• Mitrofanov, O., Brener, I., Harel, R., Wynn, J. D., Pfeiffer, L. N., West, K. W., & Federici, J. (2000). Terahertz near-field microscopy based on a collection mode detector. Applied Physics Letters, 77(22), 3496-3498.
• Blanchard, F., Doi, A., Tanaka, T., Hirori, H., Tanaka, H., Kadoya, Y., & Tanaka, K. (2011). Real-time terahertz near-field microscope. Optics express, 19(9), 8277-8284.
• Cho, G. C., Chen, H. T., Kraatz, S., Karpowicz, N., & Kersting, R. (2005). Apertureless terahertz near-field microscopy. Semiconductor science and technology, 20(7), S286.