Nowy najostrzejszy mikroskop elektronowy
Nowy instrument został zbudowany specjalnie na potrzeby CFN, aby móc analizować strukturę atomową, skład chemiczny i zachowanie elektronów materiału z niespotykaną dotąd szczegółowością. Zdaniem naukowców, mikroskop wypełnia lukę między mikroskopią elektronową a potężnymi urządzeniami rentgenowskimi, wykorzystującymi synchrotron.
Brookhaven National Laboratory ujawniło, że instrument wprowadza cztery cechy technologiczne. Pierwszym jest detektor elektronów wtórnych, które mogą jednocześnie obrazować górną i dolną powierzchnię próbki z dokładnością do atomów. Ta możliwość jest szczególnie cenna w badaniach nad katalizatorami, które napędzają reakcje chemiczne wykorzystywane w konwersji i magazynowaniu energii. Drugim rozwiązaniem jest przeprojektowany układ optyczny, który ponad pięciokrotnie zwiększa zakres mierzalnej energii. Naukowcy mogą wykorzystać te pomiary do analizy stopnia utlenienia i wiązań chemicznych, na przykład zmian zachodzących w materiałach baterii podczas ładowania i rozładowywania.
200-krotnie większa ostrość
Najbardziej wyróżniającym się rozwiązaniem nowego mikroskopu jest system filtrowania energii. Pozwala on uzyskać rozdzielczość energetyczną 200 razy lepszą niż w obecnych mikroskopach elektronowych. To właśnie umożliwia wykorzystanie w pełni ostatnie ulepszenie - system EELS, czyli spektroskopię strat energii elektronów - metodę mierzącą, w jaki sposób elektrony tracą energię podczas przechodzenia przez materiał. Dzięki temu mikroskop może oceniać kwazicząstki, takie jak fonony, magnony, plazmony i inne wzbudzenia elektroniczne, które decydują o tym, w jaki sposób materiały przewodzą ciepło, reagują na pola magnetyczne i oddziałują z elektrycznością i światłem.
Oprogramowanie sprzętowe obsługuje obsługę zdalną. Może to doprowadzić do powstania autonomicznej mikroskopii wspomaganej uczeniem maszynowym i zwiększenia efektywności eksperymentów.
- Ten instrument otwiera drzwi do zupełnie nowych eksperymentów. Umożliwi on CFN zmierzenie się z pytaniami naukowymi, które wcześniej były poza naszym zasięgiem i z niecierpliwością czekamy na odkrycia użytkowników - stwierdział dr Sooyeon Hwang, adiunkt na Uniwersytecie Dongguk w Korei Południowej, która pomogła w zakupie mikroskopu.
