Objecten meten die je niet goed kan zien | Technisch Weekblad
Nieuws

Objecten meten die je niet goed kan zien

Laserstralen kunnen worden gebruikt om de positie of snelheid van een object nauwkeurig te meten. Daarvoor is wel een duidelijk, onbelemmerd beeld van dit object vereist. Onderzoekers van de Universiteit Utrecht en TU Wien (Wenen) kunnen ook nuttige gegevens uit een meting met gereflecteerde en verstrooide stralen halen.

De sleutel is de laserstraal aan de specifieke complexe omgeving aan te passen, zodat deze toch de gewenste informatie levert. Wanneer bijvoorbeeld kleine opbjecten in biologisch weefsel wordt onderzocht, verandert een gefocuste laserstraal in een ingewikkeld golfpatroon dat in alle richtingen afbuigt.

De oplossing is te weten wat de omgeving doet met de lichtbundel en de situatie omkeren. 'Om dit te bereiken, hoef je niet eens precies te weten wat de verstoringen zijn', legt Dorian Bouchet uit (Universiteit Utrecht/Université Grenoble Alpes), eerste auteur van de studie. 'Het is voldoende om eerst een reeks proefgolven door het systeem te sturen om te meten hoe ze door het systeem worden veranderd.'

De theorie is experimenteel bevestigd aan de Universiteit Utrecht. Laserstralen werden door een matglas plaat geleid. Het verstrooiingsgedrag van het medium werd daardoor gekarakteriseerd, waarna de optimale golven werden berekend om een object achter het matglas te analyseren – en dat lukte, met precisie van enkele nanometers.

Onzichtbare meten

'We zien dat de precisie van onze methode alleen wordt beperkt door de zogenaamde kwantumruis', legt Allard Mosk van de Universiteit Utrecht uit. 'Deze ruis is het gevolg van het feit dat laserlicht bestaat uit fotonen – een fundamenteel natuurkundig principe. Maar binnen de grenzen van wat kwantumfysica ons in staat stelt te doen met een laserstraal, kunnen we de optimale golven berekenen om verschillende dingen te meten. Niet alleen de positie, maar ook de beweging of de draairichting van objecten.'

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je nu aan!

Gratis proefabonnement TW

Bestel nu 2 gratis proefnummers TW