روشی جدید برای تصویربرداری از تغییرات نانوذرات با قدرت تفکیک فمتوثانیه

روشی جدید برای تصویربرداری از تغییرات نانوذرات با قدرت تفکیک فمتوثانیه

یک تیم تحقیقاتی روشی برای تصویربرداری از تغییر نانوذرات در اثر تابش لیزر ارائه کردند که می‌تواند در مقیاس‌های کمتر از یک نانومتر این تغییرات را به تصویر بکشد.

محققان موسسه ملی اولسان به رهبری وون اوهان موفق به ارائه روشی برای تصویربرداری از تغییرات مواد در مقیاس‌های کمتر از یک نانومتر شدند که با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری بسیار سریع گرفته شده است. با این روش می‌توان به‌صورت زنده از چگونگی تغییر نانوذرات میله‌ای شکل طلا تصویربرداری کرد، نانوذراتی که در معرض انرژی خارجی قرار گرفته‌اند.

نتایج این پروژه در نشریه Matter به چاپ رسیده است.

این روش آنالیز ساختار مواد برای مشاهده تغییرات اتم منفرد تدارک دیده شده است. هرچند این نوع تغییرات در مواد معمولا فمتوثانیه بوده و نیازمند دقت و صحت بالایی در فرآیند است چیزی که پیش از آن دسترسی به آن مقدور نبود.

در حال حاضر، میکروسکوپ‌های نوری به‌گونه‌ای توسعه یافته‌اند که می‌توانند با قدرت تفکیک فمتوثانیه تصویربرداری کنند. اما این ادوات هنوز محدودیت‌هایی از نقطه نظر ابعاد دارند و نمی‌توانند مواد را در کمتر از یک نانومتر شناسایی کنند.

میکروسکوپ الکترونی به کاربر اجازه می‌دهد تا چنین موادی را مشاهده کرد در حالی که قدرت تفکیک فمتوثانیه نیز در تصویربرداری لحاظ شده‌است.

مطلب پیشنهادی:  تبدیل قطره‌ای از یک سیال به آهن‌ربا با کمک نانوذرات!

این گروه تحقیقاتی با موفقیت لرزش نانوذرات را در مقیاس فمتوثانیه مشاهده کردند که برای این کار از میکروسکوپ الکترونی بسیار سریع استفاده شده است. محققان نانوذرات را در معرض تابش قرار دادند که لیزر موجب لرزش شده و این میزان حرکت با قدرت تفکیک فمتوثانیه تصویربرداری می‌شود. نتیجه ترکیب داده‌های به‌دست آمده از این روش موجب تشکیل یک تصویر واحد می‌شود.

این گروه از یک دوربین استفاده کردند تا الکترون‌های مستقیم را شناسایی کنند، در واقع دوربین به‌عنوان شناساگر عمل کرده و موجب بهبود محدودیت شناسایی تا ده برابر می‌شود. یک میکروسکوپ نوری به محققان اجازه می‌دهد تا تصویر را به سرعت با استفاده از پرتوهای بازتابی تشخیص دهند. اما در میکروسکوپ الکترونی نیاز به شناساگرهایی است که بتوانند الکترون را به فوتون تبدیل کنند و در نهایت فوتون به تصویر تبدیل شود. این گروه با تسهیل این فرآیند موجب بهبود عملکرد تصویربرداری شدند.