Гелиевый микроскоп получает финансирование
Новый тип микроскопа для неразрушающего изображения хрупких структур должен быть разработан группой QUASAR Ливерпульского университета, базирующейся в Институте Кокрофта, с дочерней компанией D-Beam.
Гелиевый атомный микроскоп на основе квантовой газовой струи (qHAM) получил финансирование от Innovate UK в рамках национальной стратегии Великобритании по коммерциализации квантовых технологий; он основан на новаторской работе команды по диагностике пучка.
Профессор Карстен Велш, заведующий кафедрой физики Ливерпульского университета и старший научный сотрудник Института Кокрофта, сказал, что сканирующая гелиевая микроскопия (SHeM) имеет много преимуществ по сравнению с использованием рентгеновских лучей или заряженных электронов, которые могут разрушают ткани, биологические образцы и органические пленки и создают трудности при использовании магнитных полей.
«Нейтральные гелиевые пучки обеспечивают химический, электрический и магнитно-инертный поверхностный зонд, который не доставляет заряд на образец. Это дает возможность снимать хрупкие конструкции, не повреждая их », - пояснил профессор.
SHeM берет газообразный гелий, нагнетает его до высокого давления и позволяет ему расширяться через крошечное отверстие в вакуум. Атомы гелия обратно рассеиваются от образца, что дает более высокое разрешение, чем оптическая микроскопия, а диапазон путей рассеяния создает контраст в изображении.
«Хотя сканирующая гелиевая микроскопия существует уже некоторое время, ключевой задачей является максимальное увеличение интенсивности луча изображения для преодоления шума при минимизации его ширины, которая обеспечивает разрешение. Это достигается за счет сверхзвукового расширения газа в вакууме, которое ускоряет атомы гелия до высоких скоростей ».
«Группа QUASAR в сотрудничестве с нашими партнерами из CERN и GSI уже разработала сверхзвуковую систему мониторинга газоструйных лучей. technology для модернизации Большого адронного коллайдера с высокой светимостью, и мы будем использовать эти знания для разработки квантового микроскопа», — сказал профессор Уэлш.
qHAM основан на двух квантовых явлениях: дуальности волновой материи (квантовые объекты могут действовать как волны или частицы одновременно) и волновом
интерференция материи (дифракционная картина может использоваться для определения местоположения частицы).
В этом проекте фундаментальные исследования QUASAR Group будут коммерциализированы D-Beam, компанией, соучредителем которой является профессор Велш, чтобы быстро оценить преимущества научных достижений для промышленности.