Microscópio de hélio ganha financiamento
Um novo tipo de microscópio para imagens não destrutivas de estruturas delicadas será desenvolvido pelo grupo QUASAR da Universidade de Liverpool, sediado no Instituto Cockcroft, com a empresa spin-out D-Beam.
O Microscópio de átomo de hélio baseado em jato de gás Quantum (qHAM) ganhou financiamento da Innovate UK como parte da estratégia nacional do Reino Unido para comercializar tecnologias quânticas; ele se baseia no trabalho inovador da equipe em diagnósticos de feixe.
O professor Carsten Welsch, chefe do Departamento de Física da Universidade de Liverpool e acadêmico sênior do Instituto Cockcroft, disse que a microscopia de hélio de varredura (SHeM) ofereceria muitos benefícios sobre o uso de raios-x ou elétrons carregados, que podem destroem tecidos, amostras biológicas e filmes orgânicos e apresentam dificuldades no uso de campos magnéticos.
“Feixes de hélio neutros fornecem uma sonda de superfície química, elétrica e magneticamente inerte que não fornece carga para a amostra. Isso cria a oportunidade de criar imagens de estruturas frágeis sem danificá-las ”, explicou o professor.
O SHeM pega o gás hélio, bombeia-o para alta pressão e permite que ele se expanda através de um pequeno orifício para o vácuo. Os átomos de hélio são dispersos de volta da amostra, dando uma resolução maior do que a microscopia óptica, e a gama de vias de dispersão cria contraste dentro da imagem.
“Embora a microscopia de varredura de hélio já esteja disponível há algum tempo, o principal desafio é maximizar a intensidade do feixe de imagem para superar o ruído, minimizando sua largura, que fornece a resolução. Isso é conseguido criando uma expansão supersônica de gás no vácuo que acelera os átomos de hélio a altas velocidades. ”
“O Grupo QUASAR, em colaboração com nossos parceiros do CERN e GSI, já desenvolveu um sistema de monitoramento de feixe de jato de gás supersônico tecnologia para a atualização de alta luminosidade do Grande Colisor de Hádrons, e aproveitaremos esse conhecimento para desenvolver o microscópio quântico”, disse o professor Welsch.
qHAM é baseado em dois fenômenos quânticos: dualidade de matéria de onda (objetos quânticos podem atuar como ondas ou partículas simultaneamente) e onda-
interferência da matéria (o padrão de difração pode ser usado para identificar a localização da partícula).
Neste projeto, a pesquisa fundamental do Grupo QUASAR será comercializada pela D-Beam, uma empresa co-fundada pelo Professor Welsch para acelerar os benefícios das descobertas científicas para a indústria.