Микроскопические "грибы" помогут в регистрации наночастиц, Hi-Tech

Торические детекторы. Фото авторов исследования

Физики из Вашингтонского университета придумали новый способ регистрации наночастиц, который позволяет не только вычислять массу, но и размер этих объектов. Статья ученых еще не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

В настоящее время проблема обнаружения и измерения массы наночастиц является достаточно актуальной. Одним из наиболее популярных методов регистрация является следующий. При помощи лазерного луча исследователи снимают данные о колебаниях сверхтонкой пластины. Попадание на нее частиц приводит из изменению характера колебаний, анализ которого позволяет вычислить массу объекта.

Основных трудностей у этого метода две. Во-первых, характер изменений в колебаниях пластины зависит не только от массы частицы, но и от ее положения на пластине. Во-вторых, случайные возмущения самого лазерного луча "портят" сигнал, добавляя к нему большое количество шума. В рамках новой работы физикам из Вашингтонского университета удалось преодолеть обе эти трудности.

Вместо пластины ученые использовали для регистрации микроскопические торы - полые "бублики". Полученные при этом детекторы напоминают микроскопические грибы.

В результате исследования физикам удалось установить, что подобный детектор работает гораздо лучше основанного на пластине. Это связано с тем, что волны, вызываемые изучаемыми частицами, распространяются по тору в двух направлениях. Они позволяют откалибровать сигнал от детектора таким образом, что представляется возможным вычислить количество частиц, их размеры и массы.