ORNL mikroskop skubber barrieren tilbage for "hvor lille"

Oak Ridge National Laboratorys Titan-supermikroskop har igen skubbet barrieren tilbage for, hvordan små forskere kan se, ved at fange billeder af atomer og nanopartikler med så detaljer, at strukturen af ​​individuelle atomer og molekyler kan ses.

Mikroskopet, der er anbragt på ORNL's Center for Nanophase Materials Sciences, bruger en teknik kaldet scanningstransmissionselektronmikroskopi, der involverer at udstråle en højenergielektronstråle mod et materiale og derefter bruge magnetiske linser til at fokusere de transmitterede elektroner på en detektor.

De seneste fremskridt inden for Titans muligheder inkluderer en ny detektor kaldet en direkte elektrondetektor, der gør det muligt for instrumentet at indsamle flere elektroner end nogensinde før, hvilket reducerer den uklarhed, der kan plage traditionelle elektronmikroskopibilleder.

"Mikroskopet fungerer i det væsentlige som et gigantisk forstørrelsesglas, der giver et virkeligt kig på arrangementerne af atomer og molekyler i komplekse nanoskala materialer," sagde ORNLs Ondrej Dyck.

Med den nye detektor kan forskere nu se billeder med næsten atomær opløsning, identificere placeringen og arrangementet af atomer i et materiale og gøre det muligt at se nanoskala defekter, såsom manglende atomer eller "punktdefekter."

Titans forbedrede egenskaber vil være en velsignelse for forskere, der arbejder på en række forskellige materialeforskningsprojekter i nanoskala, såsom udvikling af nye katalysatorer til kemiske processer, konstruktion af nye materialer til brug i elektronik og undersøgelse af biologiske systemer ved molekylært niveau.

"Titan-mikroskopet er et værdifuldt værktøj for forskere på tværs af en bred vifte af videnskabelige discipliner, og disse seneste fremskridt i dets kapaciteter vil kun tjene til at fremme dets indflydelse på videnskabelige opdagelser," sagde CNMS-direktør David Abergel.