Новый микроскоп настолько чувствителен, что может видеть движущиеся электроны

Он делает снимки за один *квинтиллион* секунды.

Автобой

Посмотрите на самый быстрый в мире микроскоп: он работает настолько невероятно быстро, что является первым устройством, способным получить четкое изображение движущихся электронов.

Его разработали исследователи из Университета Аризоны. Публикуйте свои работы В журнале наукиМикроскоп использует электронные импульсы со скоростью 10… Аттосекунда — или один Квинтиллион Одна секунда – чтобы сделать «стоп-изображения» субатомных частиц, которые движутся достаточно быстро, чтобы обойти Землю за считанные секунды.

Это потенциально революционное достижение, которое может позволить ученым изучить, что происходит с электронами во время сверхбыстрых реакций, таких как разрыв химических связей.

«Впервые нам удалось достичь тотосекундного временного разрешения с помощью нашего просвечивающего электронного микроскопа — и мы называем это «молекулярным анализом»», — Мохамед Хассан, соавтор исследования и доцент кафедры физики и оптических наук в Университете Аризона, говорится в статье. Заявление о работе«Мы можем видеть части электрона в движении».

Постепенное улучшение

бывший Электронные микроскопы Они были близки к достижению этого подвига, достигнув скорости в несколько аттосекунд вместо одной секунды.

Однако эта разница вечна на субатомном уровне: без более высокого «временного разрешения» ученые не смогли бы наблюдать некоторые более мелкие детали различных электронных взаимодействий по мере их возникновения.

Что касается фотографии, у микроскопов не было достаточно короткой выдержки или достаточно высокой частоты кадров.

Сильный пульс

Чтобы улучшить эти усилия, исследователи из Аризоны разработали «атомный телескоп», позволяющий расщеплять лазер на электронный импульс и два световых импульса. Ключевым моментом является то, как два импульса работают вместе: недостаточно того, чтобы электронный импульс, создающий фактическое изображение, был очень быстрым.

В таком случае происходит следующее: первый световой импульс побуждает электроны мишени перемещать их, которые тщательно синхронизируются со вторым световым импульсом, который подготавливает электронный импульс к удару в момент, когда частицы приходят в движение.

В результате взаимодействия между электронными лучами микроскопа и образцом фиксируются датчиком камеры и объединяются для формирования изображения.

Хасан сказал: «Мы надеемся, что с помощью этого микроскопа научное сообщество сможет понять квантовую физику, лежащую в основе поведения и движения электрона».

Более точная наука: «Удивительное» исследование раскрывает истинное происхождение мегалита Стоунхенджа