Powstał mikroskop tak szybki, że widzi elektrony w ruchu
Inżynierzy z Uniwersytetu Arizony stworzyli pierwszy w historii mikroskop, który może odkrywać nieznane mikroświaty. W pierwszych eksperymentach udało mu się uchwycić elektrony, które w jednej sekundzie mogą okrążyć Ziemię kilka razy.
Uchwycenie elektronu to nie lada wyczyn, jednak inżynierom udało się to dzięki specjalnemu mikroskopowi, który wykorzystuje impulsy elektronowe o niesamowitej prędkości. Potrafi on wychwytywać "zamrożone klatki" przemieszczających się obiektów z prędkością attosekundy tj. jednej kwintylionowej sekundy.
- Po raz pierwszy jesteśmy w stanie osiągnąć czasową rozdzielczość rzędu sekund za pomocą naszego elektronowego mikroskopu transmisyjnego — i nazwaliśmy to "attomikroskopią" - powiedział współautor badania Mohammed Hassan, profesor nadzwyczajny fizyki i nauk optycznych na Uniwersytecie w A, w oświadczeniu na temat pracy.
Poprzednie mikroskopy elektronowe potrafiły zauważać elementy z maksymalną prędkością kilku attosekund. Różnica pomiędzy nimi a najnowszym mikroskopem inżynierów Uniwersytetu Arizona to jak porównanie prędkości dorożki do bolidu Formuły 1.
Wcześniej mikroskopy nie były w stanie wychwycić niektórych zależności na poziomie atomów. Nowy mikroskop niesie więc za sobą istotne szanse na zrozumienie, co dzieje się z elektronami podczas zerwania wiązania chemicznego. Tym samym można poznać zupełnie nową wiedzę w dziedzinie fizyki kwantowej.
Jak działa najszybszy mikroskop na świecie?
Nowy mikroskop wykorzystuje laser działający na impuls elektronowy i dwa impulsy świetlne. Pierwszy impuls świetlny wprawia elektrony w ruch. Zsynchronizowany z drugim impulsem świetlnym, który przygotowuje impuls elektronowy do uderzenia w momencie, gdy cząstki są wprawiane w ruch. Interakcje między wiązkami elektronów z mikroskopu a próbką są rejestrowane przez czujnik kamery i łączone w celu utworzenia obrazu.
***
Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!
