מיקרוסקופ הליום זוכה למימון

פרופסור קרסטן וולש

סוג חדש של מיקרוסקופ להדמיה לא הרסנית של מבנים עדינים אמור להיות מפותח על ידי קבוצת QUASAR מאוניברסיטת ליברפול, שבסיסה במכון Cockcroft, עם חברת ה- D-Beam המפנה.

מיקרוסקופ הליום אטום קוונטי מבוסס סילון קוונטי (qHAM) זכה למימון מבית Innovate UK כחלק מהאסטרטגיה הלאומית של בריטניה למסחור טכנולוגיות קוונטיות; הוא מתבסס על עבודה פורצת דרך של הצוות בנושא אבחון קרניים.

פרופסור קרסטן וולש, ראש המחלקה לפיזיקה באוניברסיטת ליברפול ואקדמאי בכיר במכון Cockcroft, אמר כי מיקרוסקופ ההליום הסורק (SHeM) יציע יתרונות רבים לעומת השימוש בצילומי רנטגן או אלקטרונים טעונים, אשר יכולים להשמיד בדים, דגימות ביולוגיות וסרטים אורגניים, ולהוות קשיים בשימוש בשדות מגנטיים.

"קורות הליום ניטרליות מספקות בדיקת משטח כימית, חשמלית ואינרטית מגנטית, שאינה מספקת תשלום לדגימה. זה יוצר את האפשרות לדמות מבנים שבירים מבלי לפגוע בהם ", הסביר הפרופסור.

SHeM לוקח גז הליום, שואב אותו ללחץ גבוה ומאפשר לו להתרחב דרך חור זעיר לחלל ריק. אטומי ההליום מפוזרים חזרה מהדגימה, נותנים רזולוציה גבוהה יותר ממיקרוסקופיה אופטית, וטווח מסלולי הפיזור יוצר ניגודיות בתוך התמונה.

"למרות שסריקת מיקרוסקופ הליום הייתה זמינה מזה זמן מה, אתגר מרכזי היה למקסם את עוצמת קרן ההדמיה בכדי להתגבר על רעש, תוך צמצום רוחב המספק את הרזולוציה. זה מושג על ידי יצירת התרחבות על-קולית של גז בוואקום שמאיץ את אטומי הליום למהירויות גבוהות. "

"קבוצת QUASAR בשיתוף עם השותפים שלנו ב-CERN ו-GSI כבר פיתחה ניטור קרן סילון גז סופר-קולי טֶכנוֹלוֹגִיָה לשדרוג ה-High Luminosity של מאיץ ההדרונים הגדול, ואנו נבנה על הידע הזה כדי לפתח את המיקרוסקופ הקוונטי", אמר פרופסור ולש.

qHAM מבוסס על שתי תופעות קוונטיות: דואליות של חומר גל (אובייקטים קוונטיים יכולים לפעול כגלים או חלקיקים בו זמנית) וגל-

הפרעות בחומר (ניתן להשתמש בדפוס העקיפה לזיהוי מיקום החלקיק).

בפרויקט זה, מחקר יסודי של קבוצת QUASAR ימוסחר על ידי D-Beam, חברה שהקימה שותפה על ידי פרופסור וולש בכדי לאתר את היתרונות של פריצות דרך מדעיות לתעשייה.