오락실 슬롯 머신 게임 분광법의 민감도를 성공적으로 향상시킵니다 - 인공적으로 창조 된 어둠 속에서 별처럼 빛나는 분자 -

2015 년 7 월 31 일

[이 오락실 슬롯 머신 게임 결과의 포인트]
○ 인공 광학 물질을 개발하여 "Light 흡수 메타 물질"을 개발했습니다.
○ 메타 물질에 의해 생성 된 어둠 속의 분자의 오락실 슬롯 머신 게임 분광법
○ 환경, 의료 및 약물 발견오락실 슬롯 머신 게임 매우 적은 양의 샘플에 대한 빠르고 간단한 광학 측정 기술에 적용

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<cinceery>
오락실 슬롯 머신 게임[1]의 영역에는 유기 화합물 및 생체 분자에 고유 한 정보를 포함하는 흡수 스펙트럼이 있습니다. 지문의 물질 스펙트럼으로도 알려진 오락실 슬롯 머신 게임 광 영역에서 흡수 스펙트럼을 검사함으로써 어떤 환경에서 어떤 물질이 어디에 있는지 식별 할 수 있습니다. 이러한 이유로, 높은 정확도로 오락실 슬롯 머신 게임의 스펙트럼을 측정하는 분광 측정 기술은 재료 과학, 환경 측정, 의료 및 약물 발견에 적용될 것으로 예상됩니다. 오락실 슬롯 머신 게임 분광법[2]간단한 장치 로이 지문 스펙트럼을 얻을 수있는 우수한 분광 기술로 널리 사용되지만 오락실 슬롯 머신 게임 조명 영역은 열에 의해 발생하는 많은 노이즈를 가지므로 동일한 방법을 사용하여 약한 신호로 초소형 샘플을 측정하기가 어렵습니다. 오락실 슬롯 머신 게임 분광법의 민감도를 향상시키기위한 노력으로 나노 (10-9) 표면 강화 오락실 슬롯 머신 게임 흡수 분광법이 제안되었으며, 검출되는 분자는 미터 순서에 따라 오목한 컨베 컨베의 구조를 갖는 금속 표면에 흡착 된 다음 스펙트럼을 측정합니다. 이 방법은 금속 나노 구조 근처에서 생성 된 강한 광전 전장에 의해 분자의 신호를 몇 배에 의해 증가시킬 수 있으며, PICO (10-12) to femto (10-15) 약 어금니 수준에 대한 민감도 가보고되었습니다. 그러나이 방법은 시편 표면의 불균일성과 화학 상태에 따라 신호 강도가 크게 변하는 것과 같은 문제를 가지고 있으며, 동일한 샘플조차도 신호가 다를 수 있으며 때로는 신호를 전혀 얻을 수 없습니다. 질적 평가가 가능하지만 정량적 평가에는 사용될 수 없습니다. 또한, 밝은 배경 빛으로부터 오락실 슬롯 머신 게임의 광 흡수로 인해 광강의 약간의 감소를 감지하는 방법이기 때문에, 이는 그것을 측정하기위한 어려운 방법이다. 이전의 연구는 금속 나노 구조를 고안함으로써 큰 ​​신호 향상 효과를 개발하는 방법에 중점을 두었습니다.

<성취/오락실 슬롯 머신 게임 방법>
이번에는 연구 그룹은 광 흡수 메타 물질이라는 인공 광학 물질을 개발했으며 표면에 흡착 된 유기 오락실 슬롯 머신 게임를 원자 (10-18) 우리는 몰수의 높은 민감도로 오락실 슬롯 머신 게임 분광법을 측정 할 수있는 기술을 개발했습니다. 기존의 방법에서, 분자의 작은 광 흡수는 노이즈를 유발하는 밝은 배경 빛으로부터 감지되었지만, 이번에는 메타 물질에 의해 생성 된 어둠이 배경 빛을 억제하는데 사용되며, 원래 흡수 (어둠)로서의 분자로부터의 신호는 pseudo-emsistent 배출로 나타납니다.[3]의 매우 민감한 측정을 오락실 슬롯 머신 게임 수행했습니다.
메타 오락실 슬롯 머신 게임은 빛의 파장보다 작은 광학 공진기입니다[4]에 통합 된 인공 광학 재료입니다. 빛에 대한 천연 물질의 반응은 원자 및 오락실 슬롯 머신 게임에 의해 결정되는 반면, 메타 물질은 광학 공진기의 특성을 잘 설계함으로써 천연 물질로 달성 할 수없는 인위적 광자를 생성 할 수있다.
이번에는 연구 그룹은 먼저 고감도 조명 측정에 유리한 환경 인 어둠을 만들기 위해 어디서나 빠져 나오지 않고 들어가는 빛을 흡수하는 "광 흡수 메타 물질"을 개발했습니다. 광 흡수량을 증가시키는 것은 광 센서의 민감도 개선 및 태양열 발전 효율을 향상시키는 것과 같은 다양한 광학 응용 분야에서 중요합니다. 그러나 빛을 더 잘 반영하는 물리 법칙이 있기 때문에, 더 완벽하게 밝은 흡수, 즉 진정으로 어두운 상태, 자연 물질이있는 것은 완벽한 빛 흡수, 즉 진정한 어두운 상태를 달성하기가 쉽지 않습니다. 예를 들어, 금과은과 같은 금속 물질은 광학 재료로서의 특성으로 인해 빛을 잘 흡수 할 수있는 물질이지만 금속 광택에서 볼 수 있듯이 실제로 조사 된 빛의 거의 100%를 반영하고 많이 흡수하지 않습니다[5]. 이에 대한 이에 대한 연구 그룹은 평평한 금 표면에 작은 광학 공진기를 배열하여 반사 된 빛을 인위적으로 억제하고 오락실 슬롯 머신 게임을 흡수 할 수있는 광 흡수 메타 물질을 설계하고 제조했습니다. 그림 1은 메타 물질의 단면 다이어그램, 제조 된 샘플의 전체 뷰 및 표면의 전자 현미경 이미지를 보여줍니다. 이 메타 물질은 전자 빔 증착에 의해 생성된다.[6]및 오락실 슬롯 머신 게임 리소그래피 방법[7]를 사용하여, 폭이 1.5 미크론이고 3 미크론의 기간을 갖는 금 및 마그네슘 불소의 라미네이트 리본 구조는 26mm 정사각형에 1 차원으로 배열 된 메타 물질로 실현되었다. 광학 공진기 인 표면의 적층 리본 구조는 유기 화합물 및 생체 오락실 슬롯 머신 게임에 풍부한 탄소-수소 결합 (CH 결합)이다.[8]의 오락실 슬롯 머신 게임 스펙트럼을 감지하기 위해 높은 감도로 3000cm-1 주파수 주위의 오락실 슬롯 머신 게임을 흡수하고 어둠을 만들도록 설계되었습니다.
다음으로, 메타 물질의 표면오락실 슬롯 머신 게임, 16- 메르 캡토 헥사 데노 산의 자체 조립 단층 (그림 2 위의 삽입)이 검출 될 유기 분자[9]| 일반적인 감도를 갖는 푸리에 변환 오락실 슬롯 머신 게임 분광 광도계를 사용하여 분광 측정을 준비하고 분광 측정을 수행 하였다. 그림 2는 메타 물질 외에 광학 공진기가없는 평평한 금 박막을 사용할 때 오락실 슬롯 머신 게임 스펙트럼을 보여줍니다. 금 박막의 경우, 약한 분자의 광 흡수는 표면에서 밝은 반사 광 (배경 빛)의 소음에 묻혀 높은 감도 검출이 본질적으로 어렵다는 것을 분명히한다. 반면에, 메타 물질의 경우, 광학 공진기로 인한 큰 흡수는 측정하려는 주파수 범위에서 과도한 배경 빛을 억제하며, 유기 분자의 CH 결합의 흡수 라인이 딥이 아니라 피크로 나타나는 것을 알 수있다 (그림 2, 바닥). 이는 분자가 광학 공진기 근처에 존재할 때 분자와 광학 공진기 사이의 상호 작용으로 인해 광학 공진기로부터의 빛이 누출되며, 샘플 표면으로부터 반사 된 빛으로 광 검출기에 도달하지 않기 때문이다. 다시 말해서, 이번에 개발 된 방법은 분자의 광 흡수가 광 흡수 메타 물질에 의해 생성 된 어두운 배경에서 밝고 빛나는 빛 신호로 보인다는 것을 보여줍니다. 우리는 어두운 밤 하늘에서 별이 빛나는 경험을 통해 경험을 통해 같은 방식으로 높은 신호 대 잡음비로 높은 감도로 오락실 슬롯 머신 게임 스펙트럼을 얻을 수 있습니다. 메타 물질 표면에 흡착 된 유기 분자의 수에 기초하여 검출 감도를 추정했을 때, 검출 감도는 대략 1.8% (10-18) 어금니 수준오락실 슬롯 머신 게임 매우 민감한 측정이 달성 된 것으로 밝혀졌습니다. 앞으로 배경 조명을 추가로 억제하기 위해 메타 물질 구조를 최적화하면 Zepto (10-21) 어금니 수준오락실 슬롯 머신 게임 높은 감도 측정을 달성 할 수 있습니다. 이 방법의 또 다른 특징은 분자를 흡수하는 기판을 단순히 고안함으로써 이전보다 극적으로 높은 감도를 달성 할 수있는 기술이며, 측정 장치 자체의 특징 중 하나는 기존 분광 광도계에 대한 변형없이 사용할 수 있습니다.

<예비 오락실 슬롯 머신 게임>
다양한 분자를 감지 할 수있는 다 채널을 포함한 고 부가가치, 일회용 오락실 슬롯 머신 게임 분광 센서 칩의 개발이 온실 가스와 유해한 가스를 측정하는 환경 모니터링에 기여할 것으로 예상되며, 특정 질병과의 인과 관계를 가진 호흡에서 가스 성분을 분석하는 호흡 진단. 또한, 이번에 개발 된 광 흡수 메타 물질은 오락실 슬롯 머신 게임 분광법뿐만 아니라 다른 광학 측정 기술에서 침입적인 빛을 제거하기 위해 적용될 수 있으며, 우리는 그것이 다양한 광학 장비의 개선에 광범위하게 기여할 수 있다고 생각합니다. 이전의 메타 물질 연구에서, 금속 구조로 인한 흡수 손실은 장치의 실질적인 적용을 촉진하는 데 큰 어려움이었다. 또한이 연구 결과가 흡수 손실을 효과적으로 활용할 수 있다는 점은 주목할 가치가 있으며, 우리는 그것이 미래의 메타 물질 연구 개발에서 중요한 이정표가 될 것이라고 생각합니다.

이 오락실 슬롯 머신 게임는 과학 및 기술 오락실 슬롯 머신 게임 격려 (No. 22109006), Riken Research Formations Issues, Shimadzu Science and Technology Promotion Foundation Research and Development Grant에 대한 새로운 학술 현장 오락실 슬롯 머신 게임의 보조금으로 수행되었습니다.

<종이 오락실 슬롯 머신 게임 등>게시 된 잡지 :Scientific Reports Vol.5, pp. 12570 (2015).
저자 : Atsushi Ishikawa와 Takuo 오락실 슬롯 머신 게임




<연락처>
오락실 슬롯 머신 게임 Natural Sciences 대학원 (기술)
이시카와 조오락실 슬롯 머신 게임
(오락실 슬롯 머신 게임 번호) 086-251-8140

오락실 슬롯 머신 게임 Metamaterial Laboratory, Riken
　　　　광자 운영 기능 오락실 슬롯 머신 게임팀
부오락실 슬롯 머신 게임 Tanaka Takuo
(오락실 슬롯 머신 게임 번호) 048-467-9341

<추가 오락실 슬롯 머신 게임/용어>
[1]오락실 슬롯 머신 게임
가시 적 붉은 빛보다 긴 파장을 가진 전자기파와 무선 파의 밀리미터 파보다 짧고 육안으로 감지 할 수 없습니다. 이 연구에서,이 연구는 특히 약 2.5 ~ 4 미크론의 파장을 갖는 중간외 광선을 나타냅니다. 이 파장 영역에서, 독특한 흡수 스펙트럼은 각 물질에 대해 나타나며, 오락실 슬롯 머신 게임 분광법을 사용하여 물질 식별에 사용된다.

[2]오락실 슬롯 머신 게임 분광학
물질을 오락실 슬롯 머신 게임으로 조사하고,이를 전달 또는 반사시키고, 흡수 스펙트럼을 얻음으로써 물질을 구성하는 분자의 화학 구조와 상태를 측정 할 수 있습니다. 푸리에 변환 유형 오락실 슬롯 머신 게임 분광 광도계는 일반적으로 오락실 슬롯 머신 게임 분광계에 사용됩니다.

[3]SN (오락실 슬롯 머신 게임 노이즈) 비율
측정오락실 슬롯 머신 게임, 신호 대 잡음비가 감지 될 신호량과 다른 노이즈의 비율로 정의되는 경우, 신호 대 잡음비 비율이 높으면 노이즈의 영향이 작기 때문에 매우 민감한 측정을 초래합니다.

[4]오락실 슬롯 머신 게임 공진기
특정 공간오락실 슬롯 머신 게임 일정 시간 동안 빛을 덫을 놓는 광학 요소의 유형. 예를 들어, 레이저 장치오락실 슬롯 머신 게임 광선은 레이저 매체오락실 슬롯 머신 게임 반복해서 왕복하여 강한 레이저 광을 얻는 데 사용됩니다.

[5]빛 흡수와 오락실 슬롯 머신 게임 반사의 관계
광 흡수를 고려하는 재료의 굴절률은 복소수 n = n -ik로 표현되며 실제 부품 N은 정상 굴절률이라고하며 가상 파트 k을 소멸 계수라고합니다. 진공 오락실 슬롯 머신 게임이 물질에 빛이 발생할 때의 반사율은 프레 넬 방정식으로 표현되며, 여기서 r = | n-1/n+1 |23 미크론의 파장오락실 슬롯 머신 게임 금의 복잡한 굴절률은 N = 1.85-21.7i의 매우 큰 멸종 계수를 가지지 만 프레 넬 방정식오락실 슬롯 머신 게임 계산 된 반사율은 98%이며 거의 빛을 흡수하지 않습니다. 이 큰 반사율은 큰 멸종 계수 때문입니다.

[6]ElectroBeam 증발 오락실 슬롯 머신 게임
진공 상태오락실 슬롯 머신 게임 전자 빔을 조사하여 재료를 증발시키고 재료의 박막이 기판 표면에 증착 된 박막 생산 기술.

[7]오락실 슬롯 머신 게임 리소그래피 방법
통합 된 전자 회로를위한 제조 기술은 광고 방지 레인으로 코팅 된 기판으로 광으로 전달되는 투명한 기판에 미세 패턴이 전달되는 기술입니다. 감광성 오락실 슬롯 머신 게임은 사진의 발달과 유사한 방식으로 처리되며, 기판은 생성 된 패턴에 따라 화학적으로 처리되며, 마지막으로주기 경로가 형성된다.

[8]오락실 슬롯 머신 게임 Bond
원자 사이의 결합은 오락실 슬롯 머신 게임으로부터 에너지를 흡수하는 소프트 스프링에 의해 연결된 모델로 표현됩니다. 유기 화합물 및 생체 분자를 구성하는 CH 결합은 대칭 및 비대칭 스트레치 진동을 가지며, 주파수는 각각의 진동 에너지에 따라 2855cm입니다.-1및 2920 cm-1오락실 슬롯 머신 게임 라인이 근처에 나타납니다.

[9]오락실 슬롯 머신 게임 조립 단일 층
기질의 표면에 특정 유기 분자를 화학 설치하는 과정을 사용하여 기질 표면에 분자 층 (1-2nm)이 형성되는 구조 및 분자의 방향이 일관된 조밀한 상태오락실 슬롯 머신 게임 분자 (1-2nm)의 코팅을 사용하는 구조.