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FOTONICA/ Le “quasiparticelle” del laboratorio Nanotec in aiuto alla diagnostica medica

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Al laboratorio Nanotec l’esperimento è stato implementato in modo compatto, utilizzando speciali particelle, i polaritoni, che si formano quando la luce si accoppia con gli elettroni eccitati in un semiconduttore; molti considerano i polaritoni come “quasiparticelle” date dall'accoppiamento di un eccitone con un fotone: secondo la Treccani “il polaritone è una quasiparticella costituita da un fotone rivestito degli effetti di polarizzazione del reticolo cristallino ai quali dà luogo propagandosi. «Regolando due impulsi di eccitazione con polarizzazione circolare opposta, il nostro dispositivo emette un impulso in cui la polarizzazione cambia in tutte le sue forme (circolare, lineare ed ellittica) in un centomiliardesimo di secondo».

Il nuovo sistema può risultare vantaggioso tutte le volte che si applicano tecniche che siano sensibili alla polarizzazione: «ad esempio nel caso di diffusione della luce da parte di particolato atmosferico, dove la luce può essere diffusa in tutte le direzioni e può essere assorbita o meno a seconda della polarizzazione; quindi, se si sa che c’è una particella che assorbe solo una polarizzazione, si può associare un istante di tempo al momento dell’assorbimento».

Più in generale, questo tipo di luce potrebbe trovare applicazioni in campo medico, sia per la diagnostica in fibra ottica, aumentando l'efficienza nell’identificare patologie, sia per i trattamenti con laser selettivi, come quelli per uso dermatologico e dentistico; oppure estendendo il principio delle oscillazioni Rabi ad altre piattaforme tecnologiche, come ad esempio per aumentare le prestazioni di sistemi lidar e radar per il telerilevamento e il monitoraggio dell'atmosfera.

 

 

Variazione della direzione di oscillazione del campo nel tempo (a sinistra) e mappe di distribuzione di intensità e polarizzazione a diversi istanti (a destra)



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