RU2631006C1

RU2631006C1 - Method for forming image of objects with subdiffraction resolution in millimetric, terahertz, infrared and optical ranges of wave lengths

Info

Publication number: RU2631006C1
Application number: RU2016142114A
Authority: RU
Inventors: Игорь Владиленович Минин; Олег Владиленович Минин
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2017-09-15

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: method includes irradiating the forming system with the source of electromagnetic radiation, focusing the radiation by the forming system on the research object, receiving the reflected or transmitted radiation, converting the received radiation into electrical signals and forming the image of the observation object. In the radiation focusing area of the forming system, a meso-sized dielectric particle is placed, having a refractive index from 1. 2 to 1. 7 and a size of not more than the transverse dimension of the focusing area and not less than λ/2, where λ is the radiation wavelength. An area with an increased radiation intensity is created, having transverse dimensions of the order λ/3-λ/4 and a length of not more than 10λ on the outer boundary of the particle on the opposite side of the incident radiation. The research object is placed in the obtained area of increased intensity.

EFFECT: increasing the resolution.

2 dwg

Description

Изобретение относится к способам радиовидения в миллиметровом, терагерцевом, инфракрасном и оптическом диапазонах электромагнитного излучения и может быть использовано для построения радиоизображений различных объектов, в том числе в оптически непрозрачных средах, например в устройствах радиовидения для диагностики биообъектов, дефектоскопии, интроскопии указанных диапазонов.The invention relates to methods of radio imaging in the millimeter, terahertz, infrared and optical ranges of electromagnetic radiation and can be used to construct radio images of various objects, including optically opaque media, for example, in radio imaging devices for the diagnosis of biological objects, defectoscopy, introscopy of these ranges.

Устройства радиовидения используются для получения изображений различных объектов искусственного и естественного происхождения, являющихся источниками электромагнитного излучения [Экспериментальная радиооптика. / Под ред. В.А. Зверева и Н.С. Степанова. - М.: Наука, 1979; Зверев В.А. Физические основы формирования изображений волновыми полями. - Нижний Новгород: ИПФ РАН, 1998. - 252 с.]. Такое устройство включает в себя оптическую систему, осуществляющую пространственное преобразование поля излучения источников. Типовым вариантом построения оптической системы является система, имеющая две фокальные плоскости. Идеальная оптическая система такого типа преобразует поле источников излучения, расположенных в одной фокальной плоскости, в электромагнитное поле (поле изображения) в другой фокальной плоскости. При этом преобразованное поле идентично исходному полю с точностью до линейного смещения и масштабирующего множителя, задающего сжатие или растяжение исходного поля. В неидеальной оптической системе существуют оптические искажения изображения (аберрации) и помехи шумовой и другой природы.Radio-vision devices are used to obtain images of various objects of artificial and natural origin, which are sources of electromagnetic radiation [Experimental radio optics. / Ed. V.A. Zvereva and N.S. Stepanova. - M .: Nauka, 1979; Zverev V.A. Physical fundamentals of image formation by wave fields. - Nizhny Novgorod: IAP RAS, 1998. - 252 p.]. Such a device includes an optical system that performs spatial transformation of the radiation field of the sources. A typical option for constructing an optical system is a system having two focal planes. An ideal optical system of this type converts the field of radiation sources located in one focal plane into an electromagnetic field (image field) in another focal plane. In this case, the transformed field is identical to the initial field with an accuracy of linear displacement and a scaling factor specifying the compression or extension of the initial field. In an imperfect optical system, there are optical image distortions (aberrations) and interference noise and other nature.

Под радиовидением понимается способ получения видимого изображения объектов с помощью радиоволн (отраженных или излучаемых). С помощью радиовидения осуществляется дистанционное неразрушающее зондирование внутренней или поверхностной структуры объектов, прозрачных или полупрозрачных для радиоизлучения.Radio vision means a method of obtaining a visible image of objects using radio waves (reflected or emitted). With the help of radio vision, remote non-destructive sounding of the internal or surface structure of objects transparent or translucent for radio emission is carried out.

Радиоизображение, сформированное с помощью радиооптических систем (линз, зеркал, объективов), содержит всю информацию об объекте исследования и обеспечивает получение видимого изображения в образах, близких к естественным. Радиоизображение может быть получено как способом «на отражение», так и способом «на прохождение» или комбинированным способом.A radio image formed using radio optical systems (lenses, mirrors, lenses) contains all the information about the object of study and provides a visible image in images that are close to natural. The radio image can be obtained as a method of "reflection", and the method of "passing" or a combined method.

В качестве оптической системы могут использоваться зеркальные антенны. Известна оптическая система в виде двухзеркальной антенны Кассегрена (Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. М.: Высшая школа, 1988). Она может быть сфокусирована как на конечном, так и на бесконечном расстоянии до источника излучения.As an optical system, mirror antennas can be used. Known optical system in the form of a two-mirror Cassegrain antenna (Sazonov D.M. Antennas and microwave devices. M .: Higher school, 1988). It can be focused on both the finite and the infinite distance to the radiation source.

Известны оптические системы на основе диэлектрических линз (Зелкин Е.Г., Петрова Р.А. Линзовые антенны. М.: Советское радио, 1974). Для построения оптических систем используются также более сложные линзы, например линза Ротмана и линза Люнеберга (Корнблит С. СВЧ-оптика, М.: «Связь», 1980).Known optical systems based on dielectric lenses (Zelkin E.G., Petrova R.A. Lens antennas. M .: Soviet radio, 1974). To construct optical systems, more complex lenses are also used, for example, the Rotman lens and the Luneberg lens (Kornblit S. Microwave optics, M .: Svyaz, 1980).

Диаметр пятна Эйри h определяется так называемым критерием Рэлея, который устанавливает предел концентрации (фокусировки) электромагнитного поля с помощью оптических систем [Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1970]:The diameter of the Airy spot h is determined by the so-called Rayleigh criterion, which sets the concentration limit (focusing) of the electromagnetic field using optical systems [Born M., Wolf E. Fundamentals of optics. M .: Nauka, 1970]:

где λ - длина волны излучения, D - диаметр первичного зеркала или линзы оптической системы, F - фокусное расстояние оптической системы.where λ is the radiation wavelength, D is the diameter of the primary mirror or lens of the optical system, F is the focal length of the optical system.

Диаметр пятна Эйри h является важным параметром оптической системы, который определяет ее собственную разрешающую способность в фокальной плоскости и определяет качество получаемого изображения. Он показывает минимальное расстояние между полем точечных источников в фокальной плоскости, которое способна зарегистрировать данная оптическая система. Максимальное разрешение идеальной оптической системы не может превышать величины λ/2.The diameter of the Airy spot h is an important parameter of the optical system, which determines its own resolution in the focal plane and determines the quality of the resulting image. It shows the minimum distance between the field of point sources in the focal plane that this optical system can register. The maximum resolution of an ideal optical system cannot exceed λ / 2.

Известен способ формирования радиоизображения объектов радиовидения [В.И. Сусляев, В.А. Журавлев, Е.Ю. Коровин, Ю.П. Землянухин. Рупорный метод измерения электромагнитного отклика от плоских образцов в диапазоне частот 26-37.5 ГГц с улучшенными метрологическими характеристиками], включающий формирование излучения электромагнитного излучения, облучение источником электромагнитного излучения формирующей системы в виде рупора, облучение объекта исследования, прием прошедшего излучения от объекта исследования, преобразование принятого излучения в электрические сигналы и формирование по данным электрическим сигналам визуально воспринимаемого изображения объекта наблюдения.A known method of forming a radio image of objects of radio [V.I. Suslyaev, V.A. Zhuravlev, E.Yu. Korovin, Yu.P. Zemlyanukhin. A horn method for measuring the electromagnetic response from flat samples in the frequency range 26-37.5 GHz with improved metrological characteristics], including the formation of electromagnetic radiation, irradiation by a source of electromagnetic radiation of the forming system in the form of a horn, irradiation of the object of study, reception of transmitted radiation from the object of study, conversion of received radiation into electrical signals and the formation of a visually perceptible image from the electrical signals but observations.

Недостатком указанного способа является его низкое пространственное разрешение и большие габариты.The disadvantage of this method is its low spatial resolution and large dimensions.

Диаграмма направленности антенны (рупора) формируется в зоне Фраунгофера на расстоянииThe antenna pattern (horn) is formed in the Fraunhofer zone at a distance

,

где D - линейный размер апертуры антенны. При этом для обычной антенны минимально разрешаемый элемент на объекте Δх, определяемый согласно критерию Релеяwhere D is the linear size of the antenna aperture. In this case, for a conventional antenna, the minimum resolvable element at the object Δx, determined according to the Rayleigh criterion

,

не может быть меньше размера антенныcannot be smaller than the size of the antenna

Известен способ формирования радиоизображения объектов квазиоптического типа [Крылов К.И. Оптический интроскоп миллиметрового диапазона. / К.И. Крылов, Н.А. Львова, С.А. Смирнов, А.С. Бабейкин // Тр. Всес. симп. по приборам, технике и распространению миллиметровых и субмиллиметровых волн в атмосфере. ИРЭ, Харьков, 1976. - С. 198-201]. Основное отличие разработанного способа от ранее существующих, заключается в использовании специальных объективов, позволяющих формировать изображение в мм и субмм волнах, подобно тому, как это происходит в микроскопах светового диапазона. Сформированное в микроволновом диапазоне изображение затем при помощи специального электронного устройства трансформируется в изображение на экране электронно-лучевой трубки, которое непосредственно воспринимается глазом.A known method of forming a radio image of objects of a quasi-optical type [Krylov K.I. Millimeter-wave optical introscope. / K.I. Krylov, N.A. Lviv, S.A. Smirnov, A.S. Babeykin // Tr. All symp on instruments, equipment and the propagation of millimeter and submillimeter waves in the atmosphere. IRE, Kharkov, 1976. - S. 198-201]. The main difference between the developed method and the previous ones is the use of special lenses that allow you to form an image in mm and submm waves, similar to how it happens in light range microscopes. The image formed in the microwave range is then transformed using a special electronic device into the image on the screen of the cathode ray tube, which is directly perceived by the eye.

Недостатком данного способа является низкое пространственное разрешение, ограниченное дифракционным пределом формирующей системы.The disadvantage of this method is the low spatial resolution, limited by the diffraction limit of the forming system.

Известен способ формирования радиоизображения объектов радиовидения [William Е. Baughman, Hamdullah Yokus, David Shawn Wilbert, Patrik Kung, Seongsin Margaret Kim. Observation of hydrofluoric acid burns on osseous tissues by means of terahertz spectroscopic imaging // IEEE Transaction on terahertz science and technology, v. 3, N 4, 2013, p. 387-394] в терагерцевом диапазоне длин волн применительно к исследованию биообъектов, включающий формирование излучения в терагерцевом диапазоне длин волн, облучение источником электромагнитного излучения формирующей системы в виде линзы, фокусировку излучения формирующей системой на объекте исследования, прием прошедшего излучения от объекта исследования, преобразование принятого излучения в электрические сигналы и формирование по данным электрическим сигналам визуально воспринимаемого изображения объекта наблюдения.A known method of forming a radio image of objects of radio vision [William E. Baughman, Hamdullah Yokus, David Shawn Wilbert, Patrik Kung, Seongsin Margaret Kim. Observation of hydrofluoric acid burns on osseous tissues by means of terahertz spectroscopic imaging // IEEE Transaction on terahertz science and technology, v. 3, N 4, 2013, p. 387-394] in the terahertz range of wavelengths in relation to the study of biological objects, including the formation of radiation in the terahertz range of wavelengths, irradiation with a source of electromagnetic radiation of the forming system in the form of a lens, focusing the radiation by the forming system on the object of study, receiving transmitted radiation from the object of study, converting the received radiation into electrical signals and the formation of a visually perceived image of the object of observation from these electrical signals.

В качестве прототипа выбран способ формирования радиоизображения объектов по патенту США №4549204 «DIFFRACTION LIMITED IMAGING SYSTEMS», МПК H04N 7/18, включающий формирование электромагнитного излучения источником, облучение источником электромагнитного излучения формирующей системы в виде линзы, фокусировку излучения формирующей системой на объекте исследования в область на объекте исследования в поперечном размере порядка половины длины волны падающего излучения, прием отраженного или прошедшего излучения от объекта исследования, преобразование принятого излучения в электрические сигналы и формирование по данным электрическим сигналам визуально воспринимаемого изображения объекта наблюдения. При этом сканирование исследуемого объекта осуществляется за счет сканирования освещающим излучением или за счет перемещения объекта.As a prototype, the selected method of forming a radio image of objects according to US patent No. 4549204 "DIFFRACTION LIMITED IMAGING SYSTEMS", IPC H04N 7/18, including the formation of electromagnetic radiation by a source, irradiation by a source of electromagnetic radiation of a forming system in the form of a lens, focusing the radiation by the forming system on the object of study in the area at the object of study in the transverse dimension of the order of half the wavelength of the incident radiation, the reception of reflected or transmitted radiation from the object of study, conversion at yatogo radiation into electrical signals and forming electrical signals according to a visually perceived image of the object. In this case, the scanning of the studied object is carried out by scanning with illuminating radiation or by moving the object.

Задачей, решаемой предлагаемым способом, является повышение качества получаемого изображения исследуемого объекта за счет повышения разрешающей способности формирующей системы.The problem solved by the proposed method is to improve the quality of the obtained image of the investigated object by increasing the resolution of the forming system.

Технический результат, который может быть получен при выполнении заявленного способа, - улучшение разрешающей способности систем построения изображения исследуемых объектов.The technical result that can be obtained by performing the claimed method is to improve the resolution of the imaging systems of the studied objects.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в способе формирования изображения объектов с субдифракционным разрешением в миллиметровом, терагерцевом, инфракрасном и оптическом диапазонах длин волн, включающем формирование излучения в миллиметровом, терагерцевом, инфракрасном и оптическом диапазонах длин волн, облучение источником электромагнитного излучения формирующей системы в виде линзы или зеркальной антенны, фокусировку излучения формирующей системой на объекте исследования, прием отраженного или прошедшего излучения от объекта исследования, преобразование принятого излучения в электрические сигналы и формирование по данным электрическим сигналам визуально воспринимаемого изображения объекта наблюдения, согласно изобретению размещают в области фокусировки излучения формирующей системы мезоразмерную диэлектрическую частицу с характерным размером не более поперечного размера области фокусировки и не менее λ/2, где λ - длина волны используемого излучения, создают область с повышенной интенсивностью излучения с поперечными размерами порядка λ/3-λ/4 и протяженностью не более 10λ, на внешней границе частицы с противоположной стороны от падающего излучения размещают объект исследования в этой области повышенной интенсивности, при этом выбирают коэффициент преломления материала частицы, лежащий в диапазоне от 1.2 до 1.7.The problem is solved due to the fact that in the method of imaging objects with subdiffraction resolution in the millimeter, terahertz, infrared and optical wavelength ranges, including the formation of radiation in the millimeter, terahertz, infrared and optical wavelength ranges, irradiation with a source of electromagnetic radiation of the forming system in the form lenses or mirror antennas, focusing radiation by the forming system on the object of study, receiving reflected or transmitted radiation about t of the object of study, the conversion of the received radiation into electrical signals and the formation of a visually perceptible image of the object of observation according to the electric signals, according to the invention, a mesoscale dielectric particle with a characteristic size of not more than the transverse size of the focus area and not less than λ / 2 is placed in the focusing area of the radiation of the forming system where λ is the wavelength of the radiation used, create a region with increased radiation intensity with transverse dimensions of the order of λ / 3-λ / 4 totaling not more than 10λ, at the outer edge of the particle on the opposite side of the incident radiation arranged object of study in the field of high intensity, wherein the selected refractive index of the material particles, which lies in the range from 1.2 to 1.7.

Преодолеть дифракционный предел в оптике можно различными способами, например с помощью эффекта «фотонной наноструи» (например, см. A. Heifetz et al. Experimental confirmation of backscattering enhancement induced by a photonic jet // Appl. Phys. Lett., 89, 221118 (2006)). Поперечный размер фотонной наноструи составляет 1/3…1/4 длины волны излучения, что меньше дифракционного предела классической линзы.The diffraction limit in optics can be overcome in various ways, for example, using the photon nanostructure effect (for example, see A. Heifetz et al. Experimental confirmation of backscattering enhancement induced by a photonic jet // Appl. Phys. Lett., 89, 221118 (2006)). The transverse size of the photon nanostructure is 1/3 ... 1/4 of the radiation wavelength, which is less than the diffraction limit of a classical lens.

При этом формировать локальные области концентрирования электромагнитной энергии вблизи поверхности мезоразмерных диэлектрических частиц возможно с помощью частиц различной формы, например в форме сферы, куба, пирамиды, при облучении их электромагнитной волной с плоским волновым фронтом и т.д. [I.V. Minin and O.V. Minin. Diffractive optics and nanophotonics: Resolution below the diffraction limit, Springer, 2016, http://www.springer.com/us/book/9783319242514#aboutBook].In this case, it is possible to form local areas of concentration of electromagnetic energy near the surface of mesoscale dielectric particles with the help of particles of various shapes, for example, in the form of a sphere, cube, pyramid, when they are irradiated with an electromagnetic wave with a plane wave front, etc. [I.V. Minin and O.V. Minin. Diffractive optics and nanophotonics: Resolution below the diffraction limit, Springer, 2016, http://www.springer.com/us/book/9783319242514#aboutBook].

В результате проведенных исследований было обнаружено, что диэлектрические мезочастицы, например, в форме куба или сферы с характерным размером не менее λ/2, где λ - длина волны используемого излучения, с коэффициентом преломления материала, лежащим в диапазоне от 1.2 до 1.7, при их облучении электромагнитной волной со сферически сходящимся волновым фронтом, формируют на их внешней границе с противоположной стороны от падающего излучения локальную область с повышенной интенсивностью излучения с поперечными размерами порядка λ/3-λ/4 и протяженностью не более 10λ.As a result of the studies, it was found that dielectric mesoparticles, for example, in the form of a cube or sphere with a characteristic size of at least λ / 2, where λ is the wavelength of the radiation used, with a refractive index of the material lying in the range from 1.2 to 1.7, when irradiation with an electromagnetic wave with a spherically converging wavefront, form on their outer border on the opposite side of the incident radiation a local region with increased radiation intensity with transverse dimensions of the order of λ / 3-λ / 4 and elongated not more than 10λ.

При выполнении мазоразмерной диэлектрической частицы с размерами более поперечных размеров области фокусировки излучения формирующей системы увеличиваются габариты устройства формирования изображения при сохранении качества концентрации электромагнитного излучения частицей. При характерных размерах мезоразмерной частицы менее λ/2 локальная концентрация электромагнитного поля вблизи поверхности частицы не возникает.When performing a maso-sized dielectric particle with dimensions larger than the transverse dimensions of the radiation focusing area of the forming system, the dimensions of the image forming apparatus increase while maintaining the quality of the concentration of electromagnetic radiation by the particle. With the characteristic sizes of the mesoscale particle less than λ / 2, the local concentration of the electromagnetic field near the particle surface does not occur.

При коэффициенте преломления материала мезоразмерной частицы менее 1.2 поперечный размер локальной области концентрации поля становится порядка дифракционного предела и может быть обеспечен формирующей системой. При коэффициенте преломления материала мезоразмерной частицы более 1.7 локальная концентрация электромагнитного поля возникает внутри частицы и не может быть использована для облучения исследуемого объекта.When the refractive index of the material of the mesoscale particle is less than 1.2, the transverse size of the local region of the field concentration becomes of the order of the diffraction limit and can be provided by the forming system. When the refractive index of the material of the mesoscale particle is more than 1.7, the local concentration of the electromagnetic field occurs inside the particle and cannot be used to irradiate the object under study.

На Фиг. 1 показан пример схемы устройства, реализующего предлагаемый способ.In FIG. 1 shows an example diagram of a device that implements the proposed method.

На фиг. 2 приведен пример изображения тестового объекта, полученного с помощью линзы (а) и по предлагаемому способу (б). В качестве тестового объекта служил объект, состоящий из отверстия диаметром 0.5 длины волны падающего излучения, расстояние между элементами миры 0.25 длины волны, ширина непрозрачных для излучения полосок 0.55 длины волны.In FIG. 2 shows an example image of a test object obtained using a lens (a) and according to the proposed method (b). An object consisting of a hole with a diameter of 0.5 wavelengths of incident radiation, the distance between the elements of the worlds 0.25 wavelengths, and a width of 0.55 wavelength bands that are opaque to radiation served as a test object.

Обозначения: 1 - источник электромагнитного излучения, 2 - формирующее устройство, 3 - область фокусировки, 4 - диэлектрическая мезоразмерная частица, 5 - концентрация электромагнитного излучения в непосредственной близости от поверхности диэлектрической частицы с субволновыми поперечными размерами, 6 - объект исследования, 7 - приемник излучения, 8 - система визуализации изображения.Legend: 1 - source of electromagnetic radiation, 2 - forming device, 3 - focusing area, 4 - dielectric mesoscale particle, 5 - concentration of electromagnetic radiation in the immediate vicinity of the surface of a dielectric particle with subwave transverse dimensions, 6 - object of study, 7 - radiation receiver , 8 - image visualization system.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом. Источник электромагнитного излучения, лазер или лампа обратной волны 1 соответствующего диапазона длин волн излучает электромагнитное излучение в направлении формирующего устройства (линзы или зеркальной антенны) 2, которое фокусирует падающее излучение в область фокусировки 3 в направлении на объект исследования 6. В области фокуса 3 формирующего устройства 2 размещается диэлектрическая мезоразмерная частица 4, например кубик, выполненный из материала с коэффициентом преломления 1.46 и размером грани порядка длины волны излучения. Диэлектрическая частица 4 преобразует падающую электромагнитную волну со сходящимся сферическим волновым фронтом в локальную область, формируемую непосредственно у внешней границы по направлению распространения электромагнитного излучения 5, с поперечными размерами порядка λ/3-λ/4 и протяженностью не более 10λ. За счет дополнительной концентрации электромагнитного поля в этой области повышается интенсивность излучения на 5-7 дБ. Объект исследования 6 размещается в локальной области электромагнитного поля с субволновыми размерами. Прошедшее излучение через объект исследования 6 регистрируется приемником излучения 7 и далее визуализируется системой визуализации изображения 8, например, на электронно-лучевой трубке. Для построения изображения объект исследования 6 может перемещаться.A device that implements the method operates as follows. An electromagnetic radiation source, a laser or a backward wave lamp 1 of the corresponding wavelength range emits electromagnetic radiation in the direction of the forming device (lens or mirror antenna) 2, which focuses the incident radiation in the focus area 3 towards the object of study 6. In the focus area 3 of the forming device 2, a dielectric mesoscale particle 4 is placed, for example, a cube made of a material with a refractive index of 1.46 and a face size of the order of the radiation wavelength. A dielectric particle 4 converts an incident electromagnetic wave with a converging spherical wavefront into a local region formed directly at the outer boundary in the direction of electromagnetic radiation propagation 5, with transverse dimensions of the order of λ / 3-λ / 4 and a length of no more than 10λ. Due to the additional concentration of the electromagnetic field in this region, the radiation intensity increases by 5-7 dB. The object of study 6 is located in the local area of the electromagnetic field with subwavelength dimensions. The transmitted radiation through the object of study 6 is registered by the radiation receiver 7 and then visualized by the image visualization system 8, for example, on a cathode ray tube. To construct the image, the object of study 6 can be moved.

В другом варианте реализации способа отраженное от объекта электромагнитное излучение поступает на приемник излучения 7 и систему визуализации изображения.In another embodiment of the method, the electromagnetic radiation reflected from the object is supplied to the radiation receiver 7 and the image visualization system.

На фиг. 2 приведен пример изображения тестового объекта, полученного с помощью линзы (а) и по предлагаемому способу (б) в режиме на пропускание излучения.In FIG. 2 shows an example of an image of a test object obtained using a lens (a) and according to the proposed method (b) in a radiation transmission mode.

Пространственное разрешение по прототипу составило порядка длины волны излучения λ, а по предлагаемому способу - порядка 0.3 λ при одновременном повышении интенсивности излучения на образце на 5-7 дБ.The spatial resolution of the prototype was of the order of the radiation wavelength λ, and of the proposed method, of the order of 0.3 λ, while the radiation intensity in the sample was increased by 5-7 dB.

Использование предлагаемого технического решения позволяет просто создавать системы формирования изображения объектов с субдифракционным разрешением в миллиметровом, терагерцевом, инфракрасном и оптическом диапазонах длин волн с высоким качеством изображения.Using the proposed technical solution allows you to simply create a system for imaging objects with subdiffraction resolution in the millimeter, terahertz, infrared and optical wavelength ranges with high image quality.

Claims

A method of imaging objects with subdiffraction resolution in the millimeter, terahertz, infrared and optical wavelength ranges, including the generation of radiation in the millimeter, terahertz, infrared and optical wavelength ranges, irradiating a source of electromagnetic radiation of the forming system in the form of a lens or mirror antenna, focusing the radiation generating system at the object of study, the reception of reflected or transmitted radiation from the object of study, the conversion received from radiation into electrical signals and the formation of a visually perceived image of the object of observation from these electrical signals, characterized in that a mesoscale dielectric particle with a characteristic size of not more than the transverse size of the focus area and not less than λ / 2, where λ is the length waves of radiation used create a region with increased radiation intensity with transverse dimensions of the order of λ / 3-λ / 4 and a length of not more than 10λ at the outer boundary of the gical opposite the incident radiation is placed an object of research in the field of high intensity, wherein the selected refractive index of the material particles, which lies in the range from 1.2 to 1.7.