新傳感器擴(kuò)展拉曼散射技術(shù)應(yīng)用

由美國國防部研究計劃局出資研制的一種傳感器采用了一個充滿金屬支柱的芯片來增強(qiáng)反射某物體的光信號，其敏感度要比以前所能達(dá)到的高10億倍。
       這對于拉曼散射原理的應(yīng)用來說是個重大突破，拉曼散射是通過檢測某個物體反射的光來確定其分子的構(gòu)成。數(shù)十年來，研究人員一直想分離出這些光的頻率，但即便采用實(shí)驗(yàn)方法也很難看到它們。這種傳感器能夠通過檢測反射光來辨識小至分子大的物質(zhì)，未來有可能使傳感器用于從爆炸物探測到癌癥診斷等各個領(lǐng)域。
       據(jù)領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)研究的普林斯頓大學(xué)電子工程學(xué)教授斯蒂芬·周介紹，這種被稱為D2PA的傳感器制造簡便且價格低廉。有關(guān)該芯片的研究報告發(fā)表在《光學(xué)快報》上。
       這種芯片采用金屬支柱陣列，在其基座和頂部有許多小的窩洞，兩側(cè)各帶有一群納米點(diǎn)。所要研究的一個分子被放置在芯片上，一束純凈的單色光投射在分子上。這些窩洞捕獲光后使其多次通過納米點(diǎn)，不只一次地產(chǎn)生拉曼信號，其強(qiáng)度比以前的拉曼散射傳感器大好幾個數(shù)量級。
       拉曼散射在眾多領(lǐng)域有著巨大的潛在用途，這項(xiàng)技術(shù)的突破可能將使其用途為廣泛。
       斯蒂芬表示：“我們已研制出一種方法，能夠大大增強(qiáng)經(jīng)過整個傳感器的信號，這可能將改變拉曼散射未來應(yīng)用的前景。