Rekordfelbontású fotó készült az atomokról

2021 / 07 / 04 / Justin Viktor
Rekordfelbontású fotó készült az atomokról
A kép felbontása olyan nagy, hogy az egyetlen elmosódás, ami még látható rajta, pusztán az egyes atomok hőmozgásából adódik.

Már a második rekord

A rekord a Cornell Egyetem kutatóihoz köthető, akik olyan nagy teljesítményű detektort építettek 2018-ban, ami egy ptychography nevű algoritmus-vezérelt folyamattal kombinálva nem kevesebb, mint háromszorosára növelte a korszerű elektronmikroszkóp felbontását.

A módszer mindazonáltal csak olyan ultravékony mintákkal működött, amelyek vastagsága néhány atomnyi volt. Az ennél vastagabb minták a leképezéshez használt elektronok szétszóródását okozták.

Az eredeti áttörést elérő kutatók David Muller és Samuel B. Eckert mérnök-professzorok vezetésével  most megkétszerezték a rekordot egy elektronmikroszkóp pixeltömb detektorral (electron microscope pixel array detector, EMPAD), amely még kifinomultabb 3D rekonstrukciós algoritmusokat tartalmaz.


Ez a kép egy prazeodímium ortoszkandate (PrScO3) kristály elektron "ptychographic" rekonstrukcióját mutatja, 100 milliószorosára nagyítva. (Kép: Cornell)

Több mint egy új rekord

"Ezzel nem csak új rekordot állítottunk fel. Elértünk egy olyan területre, amely gyakorlatilag az elérhető képfelbontások végső határa lesz. Ezzel alapvetően most már nagyon egyszerűen ki tudjuk kitalálni, hogy hol helyezkednek el az egyes atomok az anyagban.

Ez rengeteg új mérési lehetőséget nyit meg egy sor olyan területen, melyen nagyon hosszú ideje várunk erre a lehetőségre.

Ezek mellett egy másik régóta fennálló problémát is megold, mégpedig a Hans Bethe által 1928-ban megfogalmazott, többszörös elektronsugár-szóródás problematikáját a mintában. A múltban ez akadályozott meg bennünket a hasonló fotók elkészítésében" - mondta el Muller.

A ptychography eljárás során az anyagmintában keletkező átfedésben lévő szóródási mintákat átvizsgálják, és az átfedésben lévő régiók változásait keresik. "Olyan foltmintákat kergetünk, amelyek nagyon hasonlítanak azokra a lézermutatókkal létrehozható pöttyökre, melyeket a macskák is annyira imádnak. Azáltal, hogy megfigyeljük a minta változásait, ki tudjuk számolni a mintát létrehozó objektum alakját" - tette hozzá Muller.

A mikroszkóp által alkotott képet kissé defókuszálták, hogy a lehető legtöbb adatot rögzíthessék. Az adatokat komplex algoritmusokkal rekonstruálták, így ultrapontos képet kaptak, pikométeres, vagyis  ezermilliárdod méteres pontossággal. A Zhen Chen vezető szerző által jegyzett tanulmány a Science tudományos folyóiratban jelent meg májusban. 

(Forrás: Cornell Kép: Unsplash, Cornell)

Ez is érdekelhet:

Egy kutatócsoport új nanolemezeket készített közeli infravörös képalkotáshoz Az “egyiptomi kék” az egyik legrégebbi, ember által előállított színes pigment. Ez díszíti például Nefertiti világhírű mellszobrának (büszt) koronáját. De ez a pigment többre képes még ennél is.  

Atombombák kellettek a cetcápák korának pontos megméréséhez A hidegháborúban nyakra-főre zajlottak az atomrobbantások, jelentős környezeti károkat okozva. Az ekkor keletkezett radioaktív maradványanyagok most egy új, érdekes gyakorlati kutatást is lehetővé tesznek.

Az írott történelem leghangosabb zaja tízezer hirosimai atombomba hangja volt egyben Vannak a történelemben megakatasztrófák, és vannak gigantikus méretskálájú, civilizációpusztító katasztrófák, mint a Szantorini szigetét elpusztító vulkánkitörés i.e. 1500 körül, de ezek mind az ókorban vagy régebben történtek, gondolhatnánk, és tévednénk, 200 éve is volt egy.


Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.