กล้องจุลทรรศน์ฮีเลียมได้รับเงินทุน

ศาสตราจารย์คาร์สเทน เวลช์

กล้องจุลทรรศน์ชนิดใหม่สำหรับการถ่ายภาพโครงสร้างที่ละเอียดอ่อนแบบไม่ทำลายจะได้รับการพัฒนาโดยกลุ่ม QUASAR ของมหาวิทยาลัยลิเวอร์พูล ซึ่งตั้งอยู่ในสถาบัน Cockcroft พร้อมบริษัท D-Beam ที่แยกตัวออกมา

กล้องจุลทรรศน์ Helium Atom Microscope (qHAM) ที่ใช้ Quantum Gas Jet ได้รับเงินทุนจาก Innovate UK ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลยุทธ์ระดับชาติของสหราชอาณาจักรในการทำการค้าเทคโนโลยีควอนตัม มันสร้างขึ้นจากการทำงานที่ก้าวล้ำโดยทีมงานในการวินิจฉัยลำแสง

ศาสตราจารย์ Carsten Welsch หัวหน้าภาควิชาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัย Liverpool และนักวิชาการอาวุโสของสถาบัน Cockcroft กล่าวว่ากล้องจุลทรรศน์ฮีเลียมแบบสแกน (SHeM) จะให้ประโยชน์มากมายกว่าการใช้รังสีเอกซ์หรืออิเล็กตรอนที่มีประจุไฟฟ้า ซึ่งสามารถทำได้ ทำลายเนื้อผ้า ตัวอย่างทางชีวภาพ และฟิล์มอินทรีย์ และนำเสนอปัญหาเมื่อใช้สนามแม่เหล็ก

“ลำแสงฮีเลียมเป็นกลางให้โพรบพื้นผิวทางเคมี ไฟฟ้า และแรงแม่เหล็กเฉื่อย ซึ่งไม่มีประจุไปยังตัวอย่าง สิ่งนี้สร้างโอกาสในการสร้างภาพโครงสร้างที่เปราะบางโดยไม่ทำลายโครงสร้างเหล่านั้น” ศาสตราจารย์อธิบาย

SHeM ใช้ก๊าซฮีเลียม ปั๊มแรงดันสูง และปล่อยให้ก๊าซขยายผ่านรูเล็กๆ ไปสู่สุญญากาศ อะตอมของฮีเลียมจะกระจัดกระจายจากตัวอย่าง ทำให้มีความละเอียดสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง และช่วงของวิถีการกระเจิงจะสร้างคอนทราสต์ภายในภาพ

“แม้ว่าการสแกนด้วยกล้องจุลทรรศน์ฮีเลียมจะมีให้ใช้งานมาระยะหนึ่งแล้ว ความท้าทายหลักก็คือการเพิ่มความเข้มของลำแสงภาพให้สูงสุดเพื่อขจัดเสียงรบกวน ในขณะที่ลดความกว้างให้น้อยที่สุด ซึ่งให้ความละเอียด สิ่งนี้ทำได้โดยการสร้างการขยายตัวของก๊าซเหนือเสียงในสุญญากาศที่เร่งอะตอมฮีเลียมให้เร็วขึ้น”

“QUASAR Group ร่วมมือกับพันธมิตรของเราที่ CERN และ GSI ได้พัฒนาการตรวจสอบลำแสงก๊าซซุปเปอร์โซนิคแล้ว เทคโนโลยี สำหรับการอัพเกรดความส่องสว่างสูงของ Large Hadron Collider และเราจะต่อยอดความรู้นี้เพื่อพัฒนากล้องจุลทรรศน์ควอนตัม” ศาสตราจารย์เวลช์กล่าว

qHAM ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ควอนตัมสองปรากฏการณ์: ความเป็นคู่ของสสารคลื่น (วัตถุควอนตัมสามารถทำหน้าที่เป็นคลื่นหรืออนุภาคได้พร้อมกัน) และคลื่น-

การรบกวนของสสาร (รูปแบบการเลี้ยวเบนสามารถใช้เพื่อระบุตำแหน่งของอนุภาคได้)

ในโครงการนี้ การวิจัยขั้นพื้นฐานโดย QUASAR Group จะทำการค้าโดย D-Beam ซึ่งเป็นบริษัทที่ก่อตั้งโดยศาสตราจารย์ Welsch เพื่อติดตามประโยชน์ของความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่มีต่ออุตสาหกรรมอย่างรวดเร็ว