El microscopio de helio obtiene financiación
El grupo QUASAR de la Universidad de Liverpool, con sede en el Instituto Cockcroft, con la empresa derivada D-Beam, desarrollará un nuevo tipo de microscopio para la obtención de imágenes no destructivas de estructuras delicadas.
El microscopio de átomo de helio basado en chorro de gas cuántico (qHAM) ha obtenido financiación de Innovate UK como parte de la estrategia nacional del Reino Unido para comercializar tecnologías cuánticas; se basa en el trabajo pionero del equipo en el diagnóstico de haces.
El profesor Carsten Welsch, Jefe del Departamento de Física de la Universidad de Liverpool y académico senior del Instituto Cockcroft, dijo que la microscopía de helio de barrido (SHeM) ofrecería muchos beneficios sobre el uso de rayos X o electrones cargados, que pueden destruyen tejidos, muestras biológicas y películas orgánicas, y presentan dificultades al utilizar campos magnéticos.
“Los haces de helio neutros proporcionan una sonda de superficie química, eléctrica y magnéticamente inerte que no entrega carga a la muestra. Esto crea la oportunidad de visualizar estructuras frágiles sin dañarlas ”, explicó el profesor.
SHeM toma gas helio, lo bombea a alta presión y le permite expandirse a través de un pequeño orificio hacia el vacío. Los átomos de helio se vuelven a dispersar de la muestra, lo que proporciona una resolución más alta que la microscopía óptica, y el rango de vías de dispersión crea contraste dentro de la imagen.
“Aunque la microscopía de helio de barrido ha estado disponible durante algún tiempo, un desafío clave ha sido maximizar la intensidad del haz de imágenes para superar el ruido, mientras se minimiza su ancho, que proporciona la resolución. Esto se logra creando una expansión supersónica de gas en un vacío que acelera los átomos de helio a altas velocidades ”.
“El Grupo QUASAR, en colaboración con nuestros socios del CERN y GSI, ya ha desarrollado un sistema de monitoreo de haz de chorro de gas supersónico. la tecnología para la actualización de Alta Luminosidad del Gran Colisionador de Hadrones, y aprovecharemos este conocimiento para desarrollar el microscopio cuántico”, afirmó el profesor Welsch.
qHAM se basa en dos fenómenos cuánticos: dualidad onda-materia (los objetos cuánticos pueden actuar como ondas o partículas simultáneamente) y onda-
interferencia de materia (el patrón de difracción se puede utilizar para identificar la ubicación de la partícula).
En este proyecto, la investigación fundamental del Grupo QUASAR será comercializada por D-Beam, una empresa cofundada por el profesor Welsch para acelerar los beneficios de los avances científicos para la industria.