Terahertz Boyutlarda Görüntüleme için 3D Baskılı Lensler Geliştirildi

Mikroskobik olarak detaylı yapılan incelemeler için kullanılan lensler, x ışıma yöntemlerinin gerek maliyet gerekse verdiği zararlar açısında araştırmacıları yeni buluşlara yönlendirdi. Yapılan çalışmalar sonucu üretilen 3D lensler Terahertz boyutlarında görüntüleri çok daha kaliteli ve masrafsız sunmayı hedefliyor. Ayrıntılar haberimizde.

A- A+

03.05.2016 tarihli yazı 8701 kez okunmuştur.

3D 3 Boyutlu Yazıcı 3D Baskı Terahertz Görüntüleme Elektromanyetik

Terahertz boyutlardaki görüntüleme, X-ışınları ile gerçekleştirilen malzeme analizinde yeni ve gelişen bir alandır. Farklı tip malzemeleri tahribata uğratmadan iç yapısını daha sağlıklı incelenmesine olanak sunar. Şu sıralar araştırmacılar basit, ucuz ve en uygun frekanslarda çalışabilecek lenslerin üretilebilmesi için yeni bir yol geliştirildi. Yakın ve kusursuz görüntülerin elde edilebileceği gibi büyük ölçeklerde biyomedikal görüntüleme, biyolojik ve güvenli patlayıcı araştırmalarına da katkı sağlayacağı iddia ediliyor.

►İlginizi Çekebilir: Gece Görüş Sistemleri Nasıl Çalışır?

Terahertz frekansları 1 mm ile 0.1 mm dalga boyları arasında elektromanyetik spektrumda mikrodalga ve kızılötesi frekanslarda çalışmaktadır. Bazı özellikleriyle dikkat çeken Terrahertz boyutlarda görüntüleme sıradan malzemeler ve canlı dokular için, örneğin parmak izi, belirli radyasyona maruz kalan yarı saydam cisim olarak görüntü analizi ve ayrı ayrı tespitlerin yapılabilmesine olanak sağlıyor. Terahertz boyutlarındaki görüntüleme, mikrodalga ve kızıl ötesi ışınlarının arasında bir miktar boşluk olarak görülüyor. Northwestern üniversitesi Makine mühendisliği bölümü Doç. ChengPaz’a göre bu boşluk çok fazla ulaşılamamış bilgileri içerdiği için araştırmacıların bu boşluğu doldurmaya çalıştığını söylüyor.

►İlginizi Çekebilir: Mikrodalga Nedir?

Terahertz boyutlarda görüntü elde edilebilmesi için yeni bir cihaz geliştirildi. RFID teknikleri (radyo frekansı ile tanımlama) kullanılan çalışmada, detektör olarak ise grafen seçilmiştir. Özellikle patlayıcı ve biyomedikal tehlikelerin tespiti açısından çok fazla öneme sahip olan Terrahertz görüntüleme işlemi, güvenlik ve koruma hizmetleri ile ticari olarak dikkat çekmekte. Ayrıca bu teknolojide uygulama alanlarını geliştirmek için Northwestern ekibi "projectionmicro-stereo-lithography" olarak bilinen 3D modelleme tekniği ile yeni bir mercek oluşturdular. Ultraviyole hassas polimer üzerine uygulanan mikroskobik bir dinamik photo-mask işlemiyle birlikte polimer üzerine çizilmiş desenleri katılaştırmak ve alt katmanlarla birleştirmek için ultraviyole lazer ışımasının çok yüksek bir parlama olayıdır.

Araştırmacıların kendi ürettikleri kalıplardan 3D teknolojisi ile oluşturulan lensleri terahertz frekanslarda çalışabilmesi için gerekli olan tüm ayrıntılarıyla üretilmesi konusunda kesin olarak söz ediyorlar. Tipik lensler ve farklı amaçlarda kullanılan lensler için kendi iç kusurlarına karşı birçok bileşen mevcut. Doç. Dr. Sun’a göre modern görüntüleme sistemlerinde uygun değerdeki görüntüleme performansı sunmak için birçok lens bileşenleri var. Fakat bunlar maliyeti arttırırken karmaşıklığı da arttırıyor. Yapılan araştırmalardaki lensler ve görüntüleme sistemi için sıvı halde photo-polymer yapı kullanılmakta. Malzemenin üzerine ışık parlaması kullanarak istenilen görüntülerin elde edilmesi 3D yapı oluşturulması sağlanır.

Sıradan lenslerin odak uzunlukları için kavisli yüzeyi veya içerisinde kalıp bulunur. Bunlar da lensin kırılma indeksini belirler. Ancak genellikle ek bileşenler bulanık veya bulanık görüntü çoğalmasını önlemek için lenslerin kusurlarına karşı mercek sistemi gerektiriyor. Northwestern üniversitesindeki Terahertz lensler, her bir meyil endeksi için ek düzleştirici bileşeni olmadan ultra keskin görüntüler elde edilmesine olanak sağlıyor. Kırılma indisinin sürekli değişik olduğu durumlarda lens materyali kendi içerisinde üretilebilir. Bu durum için insan gözü örnek olabilir. Farklı uzaklık ve ışık koşullarında yani kırılma indisinin değiştiği koşullarda odaklanmayı sağlayabiliyor.

Bu tip özellikler içinTerahertz dalga boyundan daha küçük olan minik yapılardan oluşturulmalı. Araştırma ekibinin bir üyesi olan Fan Zhou kırılma indisinin farklılık gösterebilmesi için bu küçük yapıların montajının sağlanması gerektiğini ve bunun içinde standart işlemlerin yeterli olamayacağını belirtiyor. Yapılan tüm bu çalışmalar ve ortaya çıkan sonuçlara göre yeni tip lensler Terahertz seviyelerindeki görüntünün çok daha yüksek çözünürlüğe sahip olduğunu çok daha ucuz ve yaygın olarak kullanılabilir olabileceğini gösteriyor. X ışınlarının aksine Terahertz görüntüleme tarayıcıları plastik, biyolojik malzemeleri algılayabilir, kimyasal, biyolojik ve Semteks (plastik patlayıcı) gibi silahların açığa çıkarılmasına yardımcı olur. Terrahertz görüntüleme tamamen zararsız olup x ışınlarının aksine insana ve doğaya zarar vermez ve herhangi bir şekilde radyoaktiviteye neden olmayacağından sağlıklı bir şekilde tekrar kullanılabilir.

Kaynak:

►gizmag.com
►mccormick.northwestern.edu