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扩展常规显微镜的功能的新颖的技术

Published on January 14, 2011 at 3:38 AM

电子显微镜是在为学习和了解各种各样的材料的最用途广泛的科学和医疗工具中,从生物组织到微型磁性设备,在微小的详细程度。

现在,国家标准技术局的 (NIST) 研究员找到一本小说和可适用的方法可能地广泛扩展常规传输电子显微镜的功能 (TEMs)。 通过电子毫微米缩放比例滤栅,科学家非常给予与轨道动力的发生的电子波他们维护了在空位的拔塞螺旋形状。

NIST 研究员扭转了平面的电子波前到螺旋风扇使用与 nanoscale 裂缝的 5 微米直径模式的非常薄膜,结合波前创建螺旋表单相似与意大利面食制造商挤压的 rotini。

发展开辟适应透射电镜术的可能性,比光学显微学比扫描探测显微学看到更加微小的详细资料,并且可能学习各种各样的材料,更大的套的快速和耗费小的想象的与基本缩放比例解决方法的磁性和生物材料。

“这些电子的螺旋形状和角动量将让我们查看材料一个更加巨大的种类用以前是不可访问的对 TEM 用户的方式”,说本 McMorran,其中一个即将发布的研究论文的作者。 “装备与 nanograting 的 TEM,如我们在我们的实验使用了可能是一个低价的方式显著扩展显微镜的功能”。

虽然 NIST 研究员不是这样操作电子射线的第一个,他们的设备是更小的,散开的分隔的广泛比早先实验放光 10 乘和空转与 100 倍的电子轨道动力。 在轨道动力的此增量使他们确定电子拔塞螺旋,当卓越地稳定,随着时间的推移逐渐延长。 小组作业在 2011年 1月 14日,日记帐科学的问题将报告。

在电子束的电子正常运行象通过象一系列的光的空间移动的起波纹的通知, McMorran 说。 不同于光波前,分开是数百毫微米 (距离叫这个波长),电子波长在微微米 (仪表的一万亿分之一被评定),使他们非常好为想象微小的对象例如原子由于他们可比较的维数。 在一个普通的电子束,电子波前是相对地平面和统一的。

要空转电子和产生他们轨道势头, NIST 研究员扭转平面的电子波前到螺旋风扇使用与 nanoscale 裂缝的 5 微米直径模式的非常薄膜。 这个模式影响穿过它,放大某些这个通知锐化和消灭某些通知谷的电子波前的形状,创建一份螺旋表单相似与意大利面食制造商挤压的 rotini。 此方法导致散开用不同的方向的几个电子束,当每条射线由电子做成该轨道在射线的方向附近。

研究员知道他们是成功的,因为,当他们检测了被记录作为加强图象的百万各自的微粒的电子 - - 他们形成了象多福饼或螺旋模式,指示螺线形状。

透射电镜术由电子射击的兆生成图象通过对象和评定他们的吸收、偏折和能量损失。 TEMs 用拔塞螺旋电子束装备了可能也监控微粒如何施加在材料的扭矩,并且材料如何影响传输的电子螺旋形状,帮助科学家建立材料的结构的一张更加完全的照片。

例如,这些特殊电子束有潜在帮助得到从磁性材料的更多信息。

“磁性,在其从循轨道运行的充电的最根本,结果空转和”, McMorran 说。 “如此本身运载角动量的电子束做为探查磁性材料的一个好工具”。

拔塞螺旋型电子射线,当配合与标本时,可能通过交换角动量施加在材料的扭矩,与其原子。 这样,拔塞螺旋电子在这个进程中比与普通的电子的射线可能得到更多信息,不运载此轨道角动量。

此技术能也帮助改进透明对象的 TEM 图象象生物标本的。 生物材料可以是困难的对在普通的 TEMs 的图象,因为电子穿过它,无需偏转。 通过使用拔塞螺旋电子束,但是,研究员希望通过查看提供生物范例的大反差,高分辨率图象螺旋波前如何获得误解,当他们穿过这样透明对象。

当这些想象应用未被展示时,生产与 nanogratings 的拔塞螺旋电子在 TEM 提供一个重大的步骤往扩展现有的显微镜的功能。

来源: http://www.nist.gov/

Last Update: 11. January 2012 12:08

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