作者:黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2013-4-11 7:43:24
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我学者发明“光秤”可测中性原子质量
 
本报讯(记者黄辛)近日,上海交通大学宣布,该校物理系教授朱卡的团队将碳纳米管、量子点和表面等离激元的复合系统等组合起来研究,发明了第一个全光控制的高灵敏纳米光学质谱仪——“光秤”。相关长篇综述性论文日前在《物理报道》(Physics Reports)刊发。
 
“这将为量子测量技术、纳米技术、生物医学技术的发展提供崭新的平台和新颖的思维方式。”朱卡的说。
 
朱卡的和团队成员李金金利用表面等离激元和纳米材料的耦合系统,首次提出用全光控制方法测量微观粒子质量。该方法可对生物DNA分子的质量、染色体的质量以及中性原子的质量进行无损高精度的光学测量。美国物理学会评价说:“这项研究工作有望带领纳米科学进入一个崭新的测量领域。”
 
朱卡的告诉记者,“光秤”在全光控制的环境中,不涉及任何电学参量,这就避免了电路造成的误差,在极大程度上提高了质量测量的灵敏度。另外,现有的测量方法没有精确到单个原子的测量,而只能用一堆原子作为测量单位进行反复测量,然后再估算原子的质量。通过全光控制,这种“光秤”的灵敏度和精确度比传统的电学质谱仪高出了将近3个数量级。朱卡的表示,这项研究在现有电学质谱仪上作了很大的提升和改进,用全光学的方法代替了传统的电学测量。
 
对单个中性原子的测量已告一段落,目前该团队正在进行的是通过“光秤”来对单个质子或中子进行测量的研究。朱卡的团队还希望把“光秤”应用到生物DNA分子研究中,提出了一种癌细胞DNA分子的检测方法。据介绍,传统的癌变DNA分子的质量应与正常的DNA分子不完全一样。
 
“这一高精度‘光秤’还可用于临床医学。比如,可以检测癌细胞的存在。”朱卡的说。
 
《中国科学报》 (2013-04-11 第1版 要闻)
 
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