Kính hiển vi Heli được tài trợ
Một loại kính hiển vi mới để chụp ảnh không phá hủy các cấu trúc tinh vi sẽ được phát triển bởi nhóm QUASAR của Đại học Liverpool, có trụ sở tại Viện Cockcroft, với công ty spin-out D-Beam.
Kính hiển vi nguyên tử Helium dựa trên phản lực khí lượng tử (qHAM) đã nhận được tài trợ từ Innovate UK như một phần trong chiến lược quốc gia của Vương quốc Anh nhằm thương mại hóa các công nghệ lượng tử; nó được xây dựng dựa trên công việc đột phá của nhóm về chẩn đoán chùm tia.
Giáo sư Carsten Welsch, Trưởng khoa Vật lý tại Đại học Liverpool và là học giả cấp cao tại Viện Cockcroft, nói rằng kính hiển vi heli quét (SHeM) sẽ mang lại nhiều lợi ích so với việc sử dụng tia X hoặc các điện tử tích điện, có thể phá hủy vải, mẫu sinh học và màng hữu cơ, và gây khó khăn khi sử dụng từ trường.
“Chùm helium trung tính cung cấp một đầu dò bề mặt trơ về mặt hóa học, điện và từ tính, không mang lại điện tích cho mẫu. Điều này tạo ra cơ hội để hình dung các cấu trúc mỏng manh mà không làm hỏng chúng, ”giáo sư giải thích.
SHeM lấy khí heli, bơm nó lên áp suất cao và cho phép nó nở ra qua một lỗ nhỏ vào chân không. Các nguyên tử heli được phân tán trở lại từ mẫu, cho độ phân giải cao hơn so với kính hiển vi quang học và phạm vi của các con đường tán xạ tạo ra độ tương phản trong hình ảnh.
“Mặc dù kính hiển vi heli quét đã có sẵn trong một thời gian nhưng một thách thức quan trọng là tối đa hóa cường độ của chùm tia hình ảnh để khắc phục tiếng ồn, đồng thời giảm thiểu chiều rộng của nó, cung cấp độ phân giải. Điều này đạt được bằng cách tạo ra sự giãn nở siêu âm của khí trong chân không để tăng tốc các nguyên tử heli đến vận tốc lớn. "
“Tập đoàn QUASAR phối hợp với các đối tác của chúng tôi tại CERN và GSI đã phát triển thiết bị giám sát chùm tia khí siêu âm công nghệ cho việc nâng cấp Độ sáng cao của Máy Va chạm Hadron Lớn và chúng tôi sẽ dựa trên kiến thức này để phát triển kính hiển vi lượng tử,” Giáo sư Welsch cho biết.
qHAM dựa trên hai hiện tượng lượng tử: đối ngẫu vật chất sóng (các đối tượng lượng tử có thể hoạt động như sóng hoặc hạt đồng thời) và sóng-
giao thoa vật chất (hình ảnh nhiễu xạ có thể được sử dụng để xác định vị trí của hạt).
Trong dự án này, nghiên cứu cơ bản của QUASAR Group sẽ được thương mại hóa bởi D-Beam, một công ty do Giáo sư Welsch đồng sáng lập để theo dõi nhanh những lợi ích của các đột phá khoa học đối với ngành công nghiệp.