【電子束保持它們的形狀】

江南布衣

【電子束保持它們的形狀】

 

 

 

電子束可奇怪的形狀

澳大利亞的研究人員開發出一種新的冷電子源，可在原子尺度的微小結構成像有用。

 

源，這使得利用超冷原子，可提供具有特定形狀的強烈和一致的電子脈衝 - 包括上面顯示的蝙蝠俠圖案。

 

據球隊，這樣的脈衝，可用於在生物分子，病毒和納米結構的衍射成像。

 

羅伯特 Scholten在墨爾本大學的同事們開始與雲銣原子激光冷卻到絕對零度以上的一個百萬分之幾，約 10億。

 

研究小組隨後大火在兩個原子激光脈衝。

 

第一個脈衝使電子激發態的原子。

 

第二個脈衝提供了足夠的能量來解放這些電子和創建與溫度約 10 K電子脈衝形狀複雜的冷電子脈衝，可通過空間光調製器的第一個脈衝前罷工原子創建。

 

脈衝，然後加速到1 keV的使用電場，然後允許漂移前被發現的約 21厘米。

 

不同於傳統的熱電子源，迅速從電子的隨機運動模糊，這些脈衝保留它們的形狀，當檢測到的脈衝。

 

高空間相干性

由於電子脈衝保留它們的形狀，他們有他們的行進方向垂直的空間相干性的高度。

 

這使得它們衍射成像的理想 - 研究人員希望在未來幾個月內進行。

 

據 Scholten，橫向相干長度約為 10納米，這已經足夠好做衍射成像的生物大分子以及小病毒源。

 

“高空間相干性的手段[電子]在一個非常平行光束傳播，所以當他們擊中目標，我們知道他們來自何處，”

 

解釋 Scholten“如果我們再檢測衍射的目標後，我們知道他們來自何處，並在那裡他們被檢測到，”

 

他補充道使用此信息來推斷目標，這是關係到其結構的衍射效果。

 

這種成像系統將補充現有的原子力顯微鏡（AFM）和電子顯微鏡技術。

 

能夠形狀的脈衝也應該幫助研究人員獲得全面的“庫侖爆炸”，這是一個根本性的障礙，創造光明的電子脈衝現象。

 

由於電子具有電荷的粒子互相排斥，從而導致脈衝擴大，因為它的旅行 - 降低其強度。

 

然而，如果脈衝是創建一個特定的形狀 - 一個統一的密度橢球 - Scholten說，它可以使用標準的電子光學取消庫侖爆炸的影響，重新調整。

 

“蛙跳安排”

Scholten是迅速指出原來的想法，如何創建形冷電子脈衝埃德加Vredenbregt，惦Luiten和他的同事在荷蘭埃因霍溫技術大學。

 

以及設置的理論，荷蘭研究人員也致力於電子源。

 

“我們的工作與他們密切合作，事實上，他們現在採用的技術 [開發]，和我們派出我們的系統的工程圖紙，說：”

 

Scholten“這是一個跨越式的安排 - 我們建立了對他們做了什麼，用他們的經驗和建議的進展，現在我們是投桃報李。”

 

在德克薩斯州萊斯大學的托馬斯基利安告訴“這項新的工作，應作為一個潛在的會像掃描電子顯微鏡的電子源。”

 

他描述為“大躍進”的電子源溫度低和長的橫向相干長度的發展工作。

 

“我希望，這將加速基於此技術的實用工具的發展，”他補充道。

 

這項研究發表在自然物理學 10.1038/nphys2052。

 

關於作者

Tushna小賣部是記者physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/46842