שילוב לייזר פולס עם אקדח אלקטרונים מאפשר ללכוד תנועה מהירה של חלקיקים בנוזל

formatk פורמהטק מערכות (יוני 2019).

Anonim

(Phys.org) - צוות של חוקרים במכון הטכנולוגי של קליפורניה שילב לייזר פעמו עם אקדח אלקטרונים כדי ללכוד תמונות של חלקיקים תלויים נע במהירויות nanosecond. במאמרם שפורסם בכתב העת Science, הקבוצה מתארת ​​את גישתם וכיצד הם השתמשו במנגנון שלהם כדי לעקוב אחר התנועה של חלקיקים נרגשים בלייזר. פיטר באום עם Ludwig-Maximilians-Universität מציע פרספקטיבה על העבודה באותו גיליון כתב עת, מתאר את מה שהם השיגו ומתאר יישומים אפשריים עבור הטכניקה שלהם, הוא גם מציע כמה רעיונות על איך זה יכול להיות משופרת.

כדי לראות טוב יותר את אבני הבניין של החומר, מדענים רדפו באגרסיביות מיקרוסקופים טובים יותר המאפשרים לא רק מבט מקרוב על דברים, אלא הצצות קצרות לתוך אינטראקציות או תגובות המתרחשות במהירויות מהירות להפליא. במאמץ חדש זה, החוקרים ביקשו לשלב טכנולוגיות כדי ללכוד פולסים לייזר מהיר במיוחד מכה זוג זהב מלוכדות חלקיקים מושעה במים ממס.

כדי ללכוד את הפעולה, החוקרים הניחו את זוג ננו-חלקיקים זהב טיפה של מים, ולאחר מכן מעוך את התוצאה בין צלחות של ניטריד סיליקון, אשר נבחר כי זה מאפשר אלקטרונים לעבור דרך אבל הוא חזק מספיק כדי לעמוד בלחץ ואקום בפנים של מיקרוסקופ אלקטרונים. לאחר מכן הצוות כיוון לייזר חלקיקים וירה רצף של פולסים מהירים מאוד על זה, גורם מים להרתיח רק ליד זה, מרגש חלקיקים לתנועה. במקביל, אקדח אלקטרונים ירה אלקטרונים באותו חלקיקים, יצירת הבזק לכידת תמונות. כדי ליצור את התמונה, הצוות בעקבות תהליך בן שלושה שלבים: בחירת התמונה באמצעות תאורה אלקטרונית רציפה, יישום דופק לייזר תוך החלת דופק בדיקה, ולאחר מכן הדמיה את התוצאה הסופית שוב באמצעות תאורה אלקטרונית רציפה מעין. על ידי חזרה חוזרת על תהליך שלושת השלבים שלהם, הצוות היה מסוגל לאסוף זרם נתונים של מידע על המיקום המשתנה של זוג nanoparticle, אשר, בשילוב, מורכב וידאו מסוגים המתארים את התנועות של זוג nanoparticle.

הטכניקה זקוקה לעידון, כפי שציין באום, אך פותחת את הדלת לאפשרות של יצירת מיקרוסקופים לאינטראקציות ביולוגיות ביולוגיות המתרחשות במהירויות ננו-שניות.

menu
menu