Dankzij een plaatje met nanogaatjes kun je optische microscopen nu tot op de nanometer nauwkeurig kalibreren. Zo voorkom je dat je nog langer wordt gefopt door fabricagefoutjes in je lenzen, stellen onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology (NIST) in een artikel dat een dezer dagen verschijnt in Light: Science & Applications.

Volgens eerste auteur Craig Copeland lost het een onderschat probleem op. Optische microscopen worden eigenlijk niet gebouwd om extreem nauwkeurig te zijn: de vergrotingsfactor kan een paar procent afwijken van wat er op het objectief staat, en een beetje variëren over het oppervlak. Zolang je er alleen biologische preparaten mee bewondert is dat niet zo erg, maar wel als je nanotechnoloog bent en afstanden tussen nanodeeltjes exact wilt weten.

Ook de CMOS-chips die het microscoopbeeld omzetten in digitale foto’s zijn volgens Copeland geen voorbeelden van extreme nauwkeurigheid.

Met electron-beam lithography heeft Copeland nu titanium- of platinafilms voorzien van gaatjespatronen: de diameter is 200 nm en de gaatjes zitten 5.000 nm uit elkaar. In die afstanden zit minder dan één nanometer afwijking, dankzij state-of-the-art aansturing van de elektronenbundels.

Het komt er uiteraard op neer dat je zo’n plaatje onder de microscoop legt met een lichtbron er onder, een opname maakt van het gaatjespatroon, en daaruit afleidt waar de afwijkingen zitten.

En heb je eenmaal een microscoop optimaal gekalibreerd met zo’n array, dan kun je dáár weer eenvoudig mee checken of de productie van die arrays wel vlekkeloos verloopt.

bron: NIST