Stworzono mikroskop o rekordowej rozdzielczości
Naukowcy są w stanie oglądać pojedyncze atomy pod mikroskopem elektronowym, z dokładnością do pikometra.
W 2018 r. naukowcy z Uniwersytetu Cornella zbudowali detektor o niezwykle wysokiej mocy, oparty na procesie zwanym ptychografią. Dzięki temu udało się potroić rozdzielczość najnowocześniejszych mikroskopów elektronowych. Wadą tego rozwiązania był fakt, że urządzenie działało tylko z ultracienkimi próbkami o grubości zaledwie kilku atomów.
Teraz naukowcy dwukrotnie pobili rekord z 2018 roku używając nowego detektora macierzy pikseli mikroskopu elektronowego (EMPAD), który wykorzystuje bardziej wyrafinowany algorytm rekonstrukcji 3D. Naukowcy pracujący nad projektem twierdzą, że rozdzielczość jest tak precyzyjnie dostrojona, że jedyne rozmycie pochodzi z drgań termicznych atomów w samej próbce.
Zespołem badaczy kierował David Mueller, który twierdzi, że nowy mikroskop nie tylko ustanawia nowy rekord, ale definiuje nową wartość, która w rzeczywistości będzie ostateczną granicą rozdzielczości. To osiągnięcie otwiera wiele nowych możliwości pomiarowych.
Ptychografia poszukuje wzorów rozpraszania próbki materiału i namierza zmiany w nakładających się regionach. Samo badanie przypomina oglądanie plamek podobnych do tych emitowanych przez laserowe wskaźniki, którymi lubią bawić się koty. Naukowcy obserwują, jak zmienia się wzór i mogą obliczyć kształt obiektu, który go wywołał.
Detektor nie jest w pełni skupiony, by wiązka mogła uchwycić jak największy zakres danych. Algorytmy wspomagające urządzenie rekonstruują wzór, dzięki czemu powstaje obraz z dokładnością do pikometra.
