Terahertz Microscope Based on Solid Immersion Effect for Imaging of Biological Tissues


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

We propose a new method of terahertz microscopy for imaging of biological tissues with a subwavelength spatial resolution. It makes it possible to surmount the Abbe diffraction limit and ensures a subwavelength resolution due to the solid immersion effect, i.e., due to decreasing dimensions of the electromagnetic beam caustic as the beam is focused in free space at a small distance (smaller than the wavelength) behind a medium with a high refractive index. An experimental setup that realizes the proposed method is developed. It uses a backward-wave oscillator and a Golay cell as a source and a detector of the terahertz radiation, respectively. In this setup, the radiation is focused behind a silicon hemisphere to realize the solid immersion effect. A record-high spatial resolution of 0.15λ is demonstrated experimentally for optical systems based on the solid immersion effect (the measurements have been performed at a wavelength of λ = 500 μm using a metal–air interface as a test object). Microscopy based on the solid immersion effect does not imply using diaphragms or near-field probes of other types for achieving the subwavelength spatial resolution, and, correspondingly eliminates energy losses associated with these elements. The proposed method has been applied for imaging of soft biological tissues, which has made it possible to demonstrate its potential for the use in biology and medicine.

Об авторах

N. Chernomyrdin

Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences; Bauman Moscow State Technical University

Автор, ответственный за переписку.
Email: chernik-a@yandex.ru
Россия, Moscow, 119991; Moscow, 105005

A. Kucheryavenko

Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences; Bauman Moscow State Technical University

Email: chernik-a@yandex.ru
Россия, Moscow, 119991; Moscow, 105005

E. Rimskaya

Bauman Moscow State Technical University

Email: chernik-a@yandex.ru
Россия, Moscow, 105005

I. Dolganova

Bauman Moscow State Technical University; Institute of Solid-State Physics, Russian Academy of Sciences

Email: chernik-a@yandex.ru
Россия, Moscow, 105005; Chernogolovka, 142432

V. Zhelnov

Bauman Moscow State Technical University

Email: chernik-a@yandex.ru
Россия, Moscow, 105005

P. Karalkin

3D Bioprinting Solutions; National Medical Research Center of Radiology

Email: chernik-a@yandex.ru
Россия, Moscow, 115409; Moscow, 125284

A. Gryadunova

3D Bioprinting Solutions; Institute of Regenerative Medicine, Sechenov First Moscow State Medical University

Email: chernik-a@yandex.ru
Россия, Moscow, 115409; Moscow, 119991

I. Reshetov

Institute of Regenerative Medicine, Sechenov First Moscow State Medical University

Email: chernik-a@yandex.ru
Россия, Moscow, 119991

D. Lavrukhin

Institute of Ultra High Frequency Semiconductor Electronics, Russian Academy of Sciences

Email: chernik-a@yandex.ru
Россия, Moscow, 117105

D. Ponomarev

Institute of Ultra High Frequency Semiconductor Electronics, Russian Academy of Sciences

Email: chernik-a@yandex.ru
Россия, Moscow, 117105

V. Karasik

Bauman Moscow State Technical University

Email: chernik-a@yandex.ru
Россия, Moscow, 105005

K. Zaytsev

Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences; Bauman Moscow State Technical University

Email: chernik-a@yandex.ru
Россия, Moscow, 119991; Moscow, 105005

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».