กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของใหม่พลิกคว่ำความรู้ทั่วๆไปของประวัติศาสตร์ 88 ปี

ใน 88 ปีนับตั้งแต่การประดิษฐ์เชื้อกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งผ่าน(TEM) ในปี 1931 นักวิจัยได้ปฏิบัติการขจัดปัญหาเชิงพื้นที่อย่างสม่ำเสมอ การออกแบบเลนส์ใกล้วัตถุแบบแม่เหล็กที่มีค่าจำนวนสัมประสิทธิ์ความแตกต่างจากปรกติของเลนส์เล็กลงเป็นสิ่งที่ต้องการรวมทั้งระบบเลนส์ที่ปรับแก้ความคลาดเคลื่อนสำหรับการสแกน TEM (STEM) ได้รับความละเอียดเชิงพื้นที่ sub-Å

ข้อบกพร่องสิ่งที่สำคัญอย่างหนึ่งของระบบคอนเดนเซอร์เลนส์ใกล้วัตถุในขณะนี้สำหรับ TEMs / STEM ที่มีความละเอียดระดับอะตอมคือตัวอย่างจำเป็นจะต้องถูกแทรกเข้าไปในสนามไฟฟ้าที่มีค่าสูงมากถึง 2-3 T สนามที่สูงแบบนี้ วัสดุแม่เหล็กจำพวกนุ่ม แข็งเยอะมากที่มีความจำเป็นดังเช่นว่าเหล็กซิลิคอนเหตุเพราะสนามแม่เหล็กที่อดทนสามารถเปลี่ยนได้เป็นอย่างมากหรือทำลายอุปกรณ์แม่เหล็กและองค์ประกอบทางกายภาพของสิ่งของบางโอกาส เมื่อเร็วๆนี้การพัฒนาอุปกรณ์แม่เหล็กใหม่ได้พัฒนาไปอย่างเร็วเพราะว่าการวิเคราะห์ส่วนประกอบระดับอะตอมเป็นกุญแจสำคัญของเทคโนโลยีดังที่ได้กล่าวผ่านมาแล้วการแก้ไขปัญหานี้จึงเป็นที่ต้องการมานาน

คณะทำงานด้วยกันได้พัฒนาระบบเลนส์ใกล้วัตถุแบบไม่มีสนามไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยเลนส์ทรงกลมสองตัวที่วางอยู่ในแบบอย่างสมมาตรของกระจกที่สมมาตรกับราบตัวอย่าง ระบบเลนส์ใหม่นี้ให้สนามแม่เหล็กตกค้างขนาดเล็กมากมายที่ตำแหน่งแบบอย่างในตอนที่วางเลนส์ใกล้วัตถุด้านหน้า ข้างหลังที่น่าตื่นเต้นเป็นอย่างมากใกล้กับแบบอย่างเพื่อให้ได้ข้อตกลงความยาวจุดโฟกัสสั้นที่ห้ามให้ขาดเลยเด็ดขาดในการถ่ายภาพที่มีความละเอียดระดับอะตอม โดยเหตุนี้สนามไฟฟ้าหลงเหลือที่สร้างใกล้กับศูนย์แบบอย่างมีค่าน้อยกว่า 0.2 mT ซึ่งน้อยกว่าค่า 10,000 เท่าในเลนส์ใกล้วัตถุแบบแม่เหล็กทั่วไปที่ใช้เพื่อสำหรับในการถ่ายรูปด้วยความละเอียดระดับอะตอม TEM / STEM

คณะทำงานร่วมใช้ระบบใหม่นี้เพื่อพิจารณาโครงสร้างอะตอมของเหล็กแผ่นสิลิกอนที่มีเม็ดเป็นเม็ดซึ่งเป็นสิ่งของทางวิศวกรรมแม่เหล็กอ่อนที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่งแผ่นนี้ใช้เป็นวัสดุหลักสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าและมอเตอร์รวมทั้งการหาค่าความละเอียดอะตอมมิของข้อเสียของแต่ละบุคคลมานานแล้ว ด้วยการใช้ระบบเลนส์ที่พัฒนาขึ้นใหม่โครงสร้างอะตอมที่ได้รับการปรับแต่งของเหล็กซิลิคอนนั้นถูกมองเห็นได้อย่างเห็นได้ชัดแล้วก็การถ่ายรูปโดยตรงที่ได้รับการปรับปรุงแก้ไขด้วยอะตอมในสิ่งแวดล้อมที่ไม่มีสนามไฟฟ้านั้นได้รับการยินยอมรับสำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน .

กล้องจุลทรรศน์อิเล็คตรอนที่พัฒนาขึ้นใหม่สามารถใช้งานได้ในลักษณะเดียวกับ TEMs / STEMs ทั่วๆไป คาดว่าจะสนับสนุนการวิจัยและก็ปรับปรุงที่สำคัญยิ่งขึ้นในด้านทุ่งนาโนเทคโนโลยีต่างๆ