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Bild 1. Optonanoscope

 

Bewegliche Nanopartikel werden durch ein Lichtmikroskop beobachtet und ermöglichen die Nahfeldabtastung mit Auflösungen im Nanometerbereich. Die Positionsbestimmung der Nanopartikel durch ein Lichtmikroskop erfolg dabei bis zu 100-mal genauer als die prinzipiell beugungsbegrenzte Auflösung des Lichtmikroskops es erlaubt. Gleichzeitig ist die Lichtstreuung von Nanopartikeln proportional zur lokalen Nahfeldamplitude in dem Punkt, wo sich die Nanopartikel befindet.  Das Lichtnahfeld in dem Punkt wird wiederum durch das Beobachtungsobjekt geformt (Geometrie und Absorptionseigenschaften des Objekts in dem Punkt).  Die Daten über Koordinaten und Streuung der Nanopartikel ergeben die vollständige Information über das Beobachtungsobjekt, die Auflösung liegt im Nanometerbereich.  

Das Bild 2.  stellt schematisch das Prinzip des Optonanoscopes dar.

Bild 2.  Schematische Darstellung des Prinzips des Optonaonscopes. Video: Warum blinken die Nanopartikeln schwebend über die drei Streifen ist verständlich, aber raten Sie mal warum blinken die über einem scheinbar homogenem grauem Streifen???

 

 Bild 3) Theoretische Vorhersage zur Auflösung einer Struktur von drei Streifen, nicht auflösbar mit einem Standardlichtmikroskop: a) ohne Nanopartikel b) mit Nanopartikel c) Die Streifenmaske

 

1. Auf das Bild 3. ist die experimentelle Bestätigung der theoretischen Berechnung zur Superauflösung bisher (bei Standardverfahren) unsichtbarer Details abgebildet. Das sind die berechneten Querschnitte der Abbildung von der Dreistreifenmaske, wo die Streifen kleiner der Lichtwellenlänge sind.   Einmal ohne  Optonanoscannmodul und einmal mit.

 

Superauflösung in der optischen Mikroskopie, also Auflösungen jenseits der klassischen Grenzen, erlaubt die Untersuchung von Details von DNA und RNA in der Biologie sowie Anwendungen in der Lithografie und Maskeninspektion, der Nanotechnologie, der Forschung an photonischen Kristallen und der frühzeitigen Krebserkennung anhand intrazellularer Inspektion.

 

Das Optonanoscope kann immer noch als Optisches Mikroskop benutzt werden, mit der zusätzlichen Optionen die Kamera- und Computeroptionen und  Bildbearbeitung und Optonanoscann Option.

Unser Team der Autoren verfügen über ein Patent, wo die Kernkompetenz der Optonanoscan­methoden geschützt ist und die Ansätze der Nanoscanmethoden in der Licht­mikro­skopie beschreiben werden.

Die erst gebauten Prototype bewiesen drastische Auflösungsverbesserung des Optonanoscopes gegen konventionelle Lichtmikroskope

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