国大管理学院工程师开发新型镜头的超分辨成像

发现在显微镜; 打破分辨率的限制在高精度故障检测和生物学研究中的潜在应用。

在光学显微镜下是用于科学研究和故障检查在高精度工业的关键设备。然而，几个世纪以来，显微镜的成像分辨率基本上受光的衍射极限。现有的努力来打破这个基本衍射极限通过各种技术受到限制近场操作，需要样本要贴近显微镜或染色样品，是侵入性的过程，影响样品的质量。

从部门的电气和计算机工程专业在国大工程系教授香港明辉和副教授邱程伟为首的研究小组开发了新型的超临界透镜，使光学显微镜捕捉图像实时和衍射极限超越更加详细。此外，这项技术无须任何的样品预处理或后处理图像。

洪教授说，”我们突破取得完全的非侵入性的方式，加上实时成像的能力。这可能会打开了广泛的应用在半导体工业中，高精度故障检测等领域，也将大大有助于生物学研究。

很容易以低成本制作的高性能、 超薄镜片

平面 metalens 是高性能、 超薄的镜头，它在光调制，相比传统三维笨重光学镜头有非凡的能力。大队的超临界的镜头，基于平面的优化概念 metalens，利用一种新算法，它可以很容易制作，由商业激光图形发生器在高速和低成本。

具体而言，研究小组证明，65 纳米的超临界镜头镜，而有约 120 至 150 纳米成像分辨率的典型显微镜成像分辨率。此外，这种新型显微镜技术展品明显更长的工作距离 55 微米以下，因此更容易处理和调整的样品在实际应用中，提供额外的空间和允许样品将更详细地观察。

副教授邱补充道，”一个镜头用微尺度特征尺寸，我们实现了纳米成像的分辨率。我们的发明可以潜在桥实验室概念证明示威和超分辨成像技术的实际应用之间的巨大差距。”

广泛应用

这项发现由新加坡国立大学研究人员拥有广阔的纳米成像的半导体器件，并可以实现更快、 成本效益和更准确缺陷检测的组件，例如要求是小于 100 纳米 （子衍射分辨率） 的成像分辨率的集成电路芯片。目前的缺陷检测方法需要使用扫描电子显微镜，是专门和昂贵的设备，和这一进程也需要在真空的环境中运行。

在生物学研究领域，大多数蛋白质和细胞组织需要子衍射极限成像，因而造成染色样品的需要。团队的发明可能会导致非侵入性调查内部的生物细胞中，从而使研究人员研究比以往任何时候更多深层次的样本。这可能最终有助于实现新的医学发现。

全国学生联合会向前迈进，团队计划，进一步加强新型镜头的成像分辨率，开辟新的应用技术。他们还提出一项技术的专利和正在探索各种机会与行业伙伴合作，将他们的发明商业化。