Nyt transmissionsmikroskop til lavenergi-elektroner

Fysiker Daniël Geelen (Leiden Universitet) har udviklet et nyt mikroskop, der bruger lavenergi-elektroner. Disse er mindre skadelige for biologiske og organiske materialer. Geelen forsvarede sin ph.d. speciale den 31. maj.

Elektronmikroskoper giver forskere indsigt i en verden, der er utilgængelig for 'normale' mikroskoper baseret på lys. Elektroner udsætter flere detaljer end lyspartikler på grund af deres mindre bølgelængde. Et transmissionselektronmikroskop (TEM) registrerer elektroner, der flyver gennem et materiale. Ved hjælp af denne teknik, forskere så for eksempel en virus for første gang. TEM dannede endda grundlaget for to nobelpriser, i 1986 og 2017. Ph.D. studerende Daniël Geelen har nu udviklet en ny type.

Den traditionelle type TEM bruger elektroner med høj energi, som let flyver gennem en prøve og derfor producerer billeder med høj kontrast. Men sådanne elektroner gør også meget skade, hvilket udgør et problem, når man studerer sarte biomaterialer. I teorien, mindre skadelige lavenergi-elektroner ville også flyve gennem en prøve, fordi de kun kan overføre lidt energi til materialet. Daniël Geelen studerede denne mulighed under sin ph.d. med Sense Jan van der Molen og Ruud Tromp. Han udviklede ideen til en prototype electronVolt Transmission Electron Microscope (eV-TEM).

Ud over biologiske materialer, såsom DNA, du kan også bruge eV-TEM til at studere flade materialer med et atom tykt-for eksempel lag af grafen eller guld. Det nye mikroskop giver ikke kun præcise billeder, men i kombination med et reflekterende elektronmikroskop afslører det også elektroniske egenskaber. Med sin afhandling, Geelen har startet udviklingen af ​​en ny gren inden for elektronmikroskopi.