سریع ترین میکروسکوپ جهان زمان را منجمد کرد! به گزارش عصر لینک، یک میکروسکوپ الکترونی جدید می تواند به صورت مؤثر زمان را ثابت کند و تصاویری از وقایع را تنها ظرف یک آتوثانیه بگیرد. به گزارش عصر لینک به نقل از ایسنا، تصویربرداری از دنیای زیراتمی نه تنها به این علت که بسیار کوچک است، بلکه چون بسیار سریع هم است، دشوار است. حالا فیزیکدانان دانشگاه آریزونا سریع ترین میکروسکوپ الکترونی جهان را برای ثبت وقایع تنها یک کوئنتیلیونم ثانیه ای توسعه داده اند. یک دوربین خوب با سرعت شاتر که در حد میلی ثانیه است، امکان دارد بتواند عکس واضحی از فردی که درحال دویدن است، بگیرد، اما سریع ترین دوربین ها در جهان که میکروسکوپ های الکترونی عبوری هستند، می توانند رویدادهایی را در مقیاس آتوثانیه، مانند تصاویر الکترون هایی که درحال حرکت هستند، ثبت کنند. میکروسکوپ الکترونی عبوری (Transmission electron microscopy) نوعی میکروسکوپ الکترونی است که در آن پرتویی از الکترون ها از یک نمونه فوق العاده نازک عبور می کنند و در اثر تعامل الکترون های عبوری با نمونه تصویر تشکیل می شود. سپس تصویر بر روی یک ابزار تصویرساز مانند یک صفحه نمایش فلورسنت یا یک لایه از فیلم عکاسی متمرکز و بزرگنمایی شده یا بوسیله ی یک سنسور آشکار می شود. این میکروسکوپ ها قادر به تصویربرداری با وضوح قابل توجهی بالاتر از میکروسکوپ نوری هستند و علت آن کوچکتر بودن طول موج الکترون ها نسبت به طول موج نور است. آنها قابلیت عکس برداری از ریزساختار مواد با بزرگنمایی هزار تا یک میلیون برابری با وضوح تصویری در حد کوچک تر از یک نانومتر را دارند. گفتنی است که یک آتوثانیه معادل یک کوئنتیلیوم ثانیه است که سبب می شود یک میلی ثانیه (یک هزارم ثانیه) ابدی به نظر برسد. برای روشن تر شدن آن میتوان اظهار داشت که در هر ثانیه به تعداد ثانیه های موجود در ۳۱.۷ میلیارد سال، «آتوثانیه» وجود دارد. این بیشتر از دو برابر زمانی است که جهان وجود داشته است. این یعنی اعدادی واقعا غیر قابل درک در اینجا وجود دارد. تلاشهای قبلی برای ثبت رویدادها در چنین مقیاس زمانی، تا ۴۳ آتوثانیه رسیده بود که محققان آن زمان آنرا «کوتاه ترین رویداد کنترل شده توسط بشر» نامیدند و الان محققان آنرا حتی کوتاه تر کرده و آنرا تنها به یک آتوثانیه رسانده اند. این کار جدید بر مبنای تحقیقات پیر آگوستینی، فرنک کراوس و آن لوهیلیر انجام گرفته است که نخستین پالس های نوری را تولید کردند که به اندازه کافی کوتاه بودند که در مقیاس آتوثانیه اندازه گیری شوند. قابل ذکر است که این تیم جایزه نوبل فیزیک را در سال ۲۰۲۳ به دست آورده است. محققان برای این مطالعه جدید، چیزی را توسعه دادند که آنرا «آتومیکروسکوپ» می نامند. ابتدا یک پالس نور فرابنفش به درون یک فوتوکاتد شلیک می شود که الکترون های بسیار سریعی را درون آتومیکروسکوپ آزاد می کند. سپس یک پالس لیزر به دو پرتو تقسیم می شود که هر دو به الکترون هایی که از راه میکروسکوپ حرکت می کنند، فرستاده می شوند. یکی از این پرتوها قطبی شده است و در زمان های کمی متفاوت می رسند و یک پالس الکترونی تولید می کنند که می تواند یک نمونه (در این مورد گرافن) را تصویر کند. این تیم با استفاده از این تکنیک قادر به تولید پالس های الکترونی در مقیاس تنها یک آتوثانیه شد که به آنها اجازه می داد حرکت فوق سریع الکترون را مشاهده کنند که معمولا قابل مشاهده نیست. محققان می گویند این پیشرفت می تواند در فیزیک کوانتومی، شیمی و زیست شناسی کاربرد داشته باشد. محمد حسن، نویسنده این مطالعه اظهار داشت: بهبود تفکیک زمانی درون میکروسکوپ های الکترونی مدت ها پیشبینی می شد و مورد توجه خیلی از گروههای تحقیقاتی قرار داشت، چونکه همه ما می خواهیم حرکت الکترون را ببینیم. این حرکات در چند آتوثانیه اتفاق می افتند. وی ادامه داد: حالا برای نخستین بار می توانیم با میکروسکوپ الکترونی عبوری خود به تفکیک زمانی آتوثانیه ای دست پیدا کنیم و «آتومیکروسکوپ» را ابداع کردیم. ما برای نخستین بار می توانیم تکه هایی از الکترون را درحال حرکت ببینیم. این پژوهش در مجله Science Advances انتشار یافته است. 1403/06/03 10:12:53 219 0.0 / 5 تگهای مطلب: ابزار , تولید , دوربین , كاربر این پست عصر لینک را می پسندید؟ (0) (0) تازه ترین مطالب مرتبط شبیه سازی لیزری شرایط خشن درون ستارگان گلکسی S25 اولترا با شارژ سریع ۴۵ واتی و اتصال ماهواره ای راهکار مهندسان ناسا برای حل مشکل وویجر ۱ تعداد مشترکین پهن باند ثابت کشور رکورد زد هیات نظارت متا به عدم حذف عبارت حامی فلسطین رای داد نظرات بینندگان در مورد این مطلب نظر شما در مورد این مطلب نام: ایمیل: نظر: سوال: = ۹ بعلاوه ۴