Das STEHM Mikroskop: Zu guter Letzt Nanowissenschaftlern kann sehen, was sie tun

Ihre durchschnittliche Atom ist ca. 62 bis 520 PicoMeter im Durchmesser, aber da das eine volle Faktor kleiner als das menschliche Auge von 390 bis 700 NanoMeter ist wahrnehmen kann, direkter Beobachtung mit konventionellen Mikroskopen physisch unmöglich ist. Aber das ist, wo die Elektronenstrahlen herein. Der University of Victoria hat gerade in der Geschichte der mächtigste Rasterelektronenmikroskop installiert.

Das Scannen Holographie Transmissionselektronenmikroskop (STEHM) genannt, ist es die höchste Auflösung Mikroskop mit einer räumlichen Auflösung von nur zwei Picometer jemals gebaut wurde. Er wiegt sieben Tonnen, misst 14,7 Fuß hoch mit einer Grundfläche von 19,6 Quadratfuß, agiert innerhalb der 60 keV auf 300 keV Bereich und sehen etwa 20 Millionen Mal besser als das menschliche Auge.

Gebaut von Hitachi High Technologies Kanada mit individuell gefertigten CEOS Aberration Korrektur Linsen, die $ 9,2 Millionen benötigt STEHM mehr als ein Jahr der sorgfältige Installation in seinem Zweck gebauten Keller Bunker am Universitätszentrum Bob Wright. Zu sagen, dass dies eine empfindliche Maschine ist, ist eine starke Untertreibung – schauen Sie sich die Zimmer, die es umgibt. Keller ist in Fels verankert und begraben in acht Zoll der Isolierung und verzinkter Stahl, seismische Schwingungen zu minimieren. Die Außenwände bestehen aus Aluminium verkleidet, Block elektromagnetische Strahlung, die Innenwände sind ummantelt akustische Dämpfung Material und kühlen Platten um die Temperaturschwankungen auf.1 Grad Fahrenheit/Stunde zu normalisieren. Was mehr kontrolliert der gesamte Raum in Druck, um Luft-Fluss-Störungen zu minimieren.

Wenn Forscher eine Probe in die Maschine einlegen, sie haben den Raum verlassen, aus der Ferne bedienen und warten, bis die von ihnen verursachten Luftströmungen zu Fuß etwa in dort niederzulassen da jede winzige Entwurf den Strahl unterbrechen werden. Vorbei an Wolken Berichten zufolge kann die Leistung des Geräts auswirken. Also ja, es kann ein bisschen pingelig sein – aber es lohnt die Mühe.

"Die STEHM von lokalen, regionalen, nationalen und internationalen Wissenschaftlern und Ingenieuren für eine Vielzahl von Forschungsprojekten zum Fortschritt der Menschheit, relevanten verwendet wird", sagt Rodney Herring, Direktor der UVics Advanced Microscopy Facility. "Dies ermöglicht uns, die unsichtbare Welt zu sehen." Hering hat bereits gesetzt und einen Datensatz mit der Maschine lösen Goldatome auf 35 Picometer, schlagen die alte Marke von 49 Uhr.

Die STEHM beschäftigt einen Elektronenstrahl 30 Mal heller als alle anderen SEM auf dem Planeten und zweieinhalb Mal die Anzahl der Linsen (die meisten haben 20, STEHM hat 50). Forscher sehen jetzt nicht nur in einzelne Atome sondern können sehen, welche Art von Atom ist einfach durch einen Blick auf die Holographie-Bild. Sie werden in der Lage, die Exemplare aus der Ferne als auch mit der on-Board-Wirbel Elektronenstrahlen wie subatomare Stäbchen zu manipulieren.

[Physorg - University of Victoria 1, 2, 3, 4, 5]