MTI

Minimikroszkóp, körbe terelt fénnyel

Az amerikai katonai eszközöket kutató-fejlesztő ügynökség, a DARPA felhívására fiatal egyetemi oktatók és hallgatók olyan kisméretű mikroszkópok kialakításán dolgoznak, amelyek akár a fényképezésre képes mobilokba és iPodokba is beszerelhetők.

Az optikai eszközök, így a távcsövek, a nagyítók, a szemüvegek fejlődése mindig is alapfeltétele volt a tudományok előbbre lépésének. Nélkülük nem láthatnánk bele a makro- és a mikrokozmosz világába, nem figyelhetnénk meg a csillagok, de a sejtek életét sem. Az óriási teleszkópok, mint az űrben keringő Hubble és a nano méretű sejtekbe pillantást segítő elektronmikroszkópok mellett újabb megoldású, szerkezetű optikai eszközökre van szükség. A civil intézetekben kutatóknak csakúgy, mint a katonai eszközöket fejlesztőknek.

A mikroszkópokban (és a távcsövekben) azzal fokozzák a fény erejét, hogy sugarát lencsék, tükrök és prizmák segítségével aránylag kis térben is ide-oda terelgetik. Egyes teleszkópokban aránylag rövid csőben is többször.


A kék vonalak a fény az érzékelő szenzor felé megtett útját jelzik

A DARPA közlése szerint a Montage nevű project fejlesztésébe bekapcsolódott a San Diego-ban működő Kalifornia Egyetem (University of California) végzős hallgatója, Eric Tremblay, aki úgy gondolta, hogy igazán kis méretben csak akkor készíthető szuper-mikroszkóp, ha abban nem ide-oda, hanem szűk térben körbe keringetve fokozzák a fényerőt és a nagyítást. Ám a lencsék, tükrök, prizmák eddig ilyen alakba nem voltak beerőszakolhatók.


Tremblay ezért most egy CAD (computer aided design) tervező szoftver segítségével olyan kis, gyémántkéses esztergát alkalmaz, amivel a majdani lencse anyagául szolgáló kis üvegtömbben sík, illetve ívelt felületeket alakít ki, amelyek oly módon terelgetik a fényt, hogy azokon végighaladva mind erősebb nagyítást érhessenek el. Az ötlet megvalósításához társnak jelentkezett a Diamond Focus nevű kisvállalat.

A kísérleti példányok egy vastag gyűrűével azonos méretűek, és bennük a csiszolt optikai felületek egy papírból hajtogatható origamira emlékeztetően helyezkednek el. Egyelőre azonban az egészet egységbe foglaló, 15 milliméter átmérőjű körtárcsát is túl nagynak tartják a gyártók, ezért a feltalálók most egy 10 milliméter átmérőjűn dolgoznak, ami iránt máris nagy a katonai, de a polgári érdeklődés is. Terveik szerint jövő nyáron adhatják át a megfelelő méretű lencsével fölszerelt minimikroszkópokat a katonai eszközöket kutató-fejlesztő ügynökségnek.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • ge3lan #18
    Hű, te már vagy tájékozott.
  • babajaga #17
    Meg seggbekúrják a fizikai törvényeket! A birkákat szokták terelgetni!
  • ge3lan #16
    Hát mégha ismernél mást is a ~300 éves Newton távcsőn kívül, rájönnél, hogy jól nézünk ki és terelgetik többször is a fényt.
  • dez #15
    Gyerekek, ennek a cuccnak két lényege van:
    1. Minnél kisebb legyen. A sok belső visszaverődés ennek eszköze és egyben az emiatt hozott kompromisszum.
    2. A külső gyűrűn a lehető legtöbb fényt gyűjti be. Ha már sok visszaverődés van, legalább legyen miből fogynia.
  • babajaga #14
    Hát mégha tudnád hogy néz ki egy tükrös távcső nemcsak beszélnél róla. Nekem van. Összesen két tükör van benne egy gyüjtő fötükör és egy segédtükör ami a főtükör képét az okulárba továbbítja. Jól néznének ki ha ötször hatszor visszaveretnék a fényt. A lencse meg nem terelget semmit az átereszt.
  • mármindfoglalt #13
    Egy kamera legegyszerűbb esetben úgy néz ki, hogy egy kicsivel az objektív fókuszsíkja mögé helyezik a képérzékelőt, úgy, hogy az adott távolságú pontból érkező fénysugarak egy pontban egyesüljenek a képérzékelőn. Ezért tartanak egy pontba az ábrán is a fénysugarak, nem pedig azért, mert ez valami fényerő összesűrítő, vagy zoom lenne. Ez eddig elemi geometriai optika. Az ábrán az látszik, hogy ez a kütyü mindössze annyiban tér el a hagyományos felépítéstől, hogy ebben a fény nem egyenes úton teszi meg az objektív és a CMOS szenzor közötti valamivel több, mint egy fókusztávolságnyi utat, hanem oda-vissza pattogva. Ez nyilván ugyanarra jó, mint az egyes csillagász távcsövekben, vagyis, hogy így nem kell olyan hosszúra építeni, mint amekkora a lencse fókusztávolsága. Így nyilván egy effektíve nagyobb kamera fér bele egy telefonba, mint hagyományos módon, ami a mostani mobilos kameráknál jobb képet eredményezhet, de értelemszerűen nem ad jobb képet, mint egy nagyméretű, hagyományos kamera. Ez a cikk sajnos borzasztóan félrevezető módon mutatja be ezt az eszközt, hiszen szó sincs semmiféle "szuper-mikroszkópról", csupán egy nagyon kicsire "összehajtogatott" kameráról. Az is teljesen egyértelmű hogy ez az eszköz semmi újat nem fog tudni a már meglévő mikroszkópokhoz és távcsövekhez képest (illetve csak annyit, hogy kisebb lesz), hiszen a látható fény tartományában dolgozó optikai eszközeink már rég elérték a felbontóképességük fizikai határait, amelyet mikroszkópok esetén a fény hullámhossza, távcsövek esetén pedig a már említett légköri hatás szab meg. Nem véletlen, hogy a nanotechnológiában már teljesen más elven működő mikroszkópokat használnak. Egyébként a belinkelt absztrakt sem említi egy szóval sem, hogy ez mikroszkóp lenne.
  • L3zl13 #12
    A teljes belépő fény mennyiségét illetően igazad van, de az egységnyi felületre jutó fényerő változtatható.
    A cikk pedig pongyola, de szerintem egyértelmű, hogy ez utóbbiról van szó.
  • endrev #11
    Én vettem egy játékot, 200x-os nagyítású videomikroszkóp. Állati élvezetes, még iskolában is használható.
    http://www.youtube.com/watch?v=bqQfTjJLVZY

    Azt hiszem már kapható 400x-os nagyítású változat is, és éjjellátó is.
  • ge3lan #10
    A légkör miatt a szögfelbontás korlátja az igazi bajunk, nem a nagyítás.
    A cikkben sokkal inkább a fényerősségről van szó, mint a távcső fényerejéről.
  • toto66 #9
    Babajagának igaza van, ezért is van a távcsövek nagyításának korlátja. A cikk meg nagyon pongyolán fogalmaz. A távcsövek fényereje a belépő lencse (tükör) mérete és a nagyítás függvénye (minnél nagyobb a nagyítás annál kisebb a fényerő, illetve minnél nagyobb a belépő lencse/ tükör mérete annál nagyobb a fényerő). Gyakorlatban is kipróbálhatod, éjszaka nézz bele egy 7x50-es egy 20x50-as, majd 7x30-asba.