Австралийские ученые увеличили чувствительность электронного микроскопа в 20 раз


Новая разработка австралийских ученых позволит увеличить чувствительность электронных микроскопов в 20 раз. Таких результатам исследователям удалось достигнуть благодаря применению лазеров.

Атомно-силовые микроскопы получают информацию о рельефе измеряемой поверхности благодаря применению измерительного зонда, в качестве которого используется наноразмерное острие. Проблема заключается в том, что зонды при комнатной температуре подвержены вибрациям, что значительно ухудшает точность измерений.

Фото: The Australian National University

Исследователи из Австралийского национального университета для решения этой проблемы предложили охлаждать зонд (нанопровод из сплава серебра и галлия с позолотой) лучами лазеров до получения температуры –265°С. Само по себе воздействие лазера заставляет нанопрововод вибрировать, но ученые добились синхронизации этих вибраций. В результате колебания зонда, вызванные температурой окружающей среды, были ликвидированы практически полностью.

При этом микроскопом нельзя пользоваться, пока лазер работает, поскольку его энергия полностью перекрывает полезные сигналы от исследуемого объекта. Необходимо отключить лазерную систему охлаждения и произвести все нужные манипуляции за несколько миллисекунд, пока зонд не нагрелся снова. При необходимости данный цикл повторяется.

Первые атомно-силовые микроскопы были созданы в середине 1980-х годов. Они позволяют получить разрешение, которое в 1000 раз превышает теоретический предел для оптических устройств. Принцип действия устройства состоит в следующем: острие (игла из нанопровода) устанавливается на зонд, и когда тот приближается к поверхности исследуемого объекта, электромагнитные силы начинают воздействовать на нанопровод, двигая его. Эти движения аппарат фиксирует как «тень» мельчайших частиц материи. Именно благодаря появлению атомно-силовых микроскопов ученым удалось впервые увидеть молекулы и атомы в динамике.

Читайте также:
Инновационная микроскопия TSOM поможет создавать 3D-наночипы
Физики взвесили клетки при помощи микроскопа
Ученые создали картонный микроскоп стоимостью менее доллара: видео
USB-микроскопы Dino-Lite с большим рабочим расстоянием
Carl Zeiss устанавливает новый рекорд разрешения микроскопов
Нобелевский лауреат создал первый 4D-микроскоп
VK-9700 – лазерный сканирующий микроскоп от Keyence

Источник: Nature

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *