Ett snabbt 3D-optiskt mikroskop som kan erhålla en fullständig fältbild av föremålens ytor vid nanoskalaupplösning utvecklades nyligen i laboratoriet för prof. Ibrahim Abdulhalim (bilden till höger) i enheten för elektrooptisk teknik vid BGU.

Mikroskopet är baserat på parallell fasskiftinterferometri, vilket möjliggör att trefasbilder kan erhållas samtidigt och extrahering av höjdtopografikartan i en enkel algebraisk beräkning. Baserat på samma princip, forskarna visade vibrationsmätningar med amplituder från 1 nm till tiotals mikron med sub-nm upplösning.

Mikroskopet kom fram från doktorand- och postdoktorala arbetet hos Dr Avner Safrani följt av Michael Neys postdoktorala arbete.

Resultaten av forskningen publicerades nyligen i några ledande optiska tidskrifter som t.ex. Optikbokstäver från Optical Society of America, och var bland de mest nedladdade tidningarna under publiceringsmånaden.

Baserat på störningsfenomenet med ljusvågor, det är i princip möjligt att mäta förskjutningar med precision mindre än radien för en atom. Ett bra exempel på detta var den historiska händelsen i februari 2016 när forskare lyckades, med LIGO -interferometern, för att mäta gravitationella vågor som härrör från långt borta föremål i rymden för första gången. Nobelpriset i fysik tilldelades nyss tre forskare som spelade en nyckelroll i LIGOs utveckling.

Forskningen stöddes av Kamin -programmet från ekonomiministeriet och av industrikonsortiet Metro450, som etablerades i syfte att utveckla höghastighetsoptisk metrologiutrustning med nanoprecision för inspektion av tillverkningsprocesser i nanoelektronikindustrin, när Si -skivans storlek blir 450 mm.

Professor Abdulhalim sade:"Som svar på förfrågan från de optiska metrologiföretagen, vi anlände med en hastighet snabbare med två storleksordningar än vad de bad om, och med sub-nm precision. Nästa steg i forskningen, som kommer att vara forskningsämnet för två doktorander Amir Aizen och Andrey Nazarov, är att bygga mikroskopet och vibrometern kompakt och att utveckla biologiska applikationer som gör det möjligt att snabbt avbilda cellprofiler med nano-precision utan behov av fluorescerande färgning. Den höga hastigheten och precisionen kommer att hjälpa biologer att följa dynamiska processer i korta tidsskalor, medan bestämning av cellprofil med nano-precision hjälper till att diagnostisera sjukdomar som cancer i tidiga skeden. "