我国学者成功研制出“防震”原子分辨率显微镜
发布日期:2020-08-03    来源:中国仪表网    

在显微镜被研发出之前,人们只能使用肉眼或者是手持透镜观察世界,在显微镜出现之后,人们发现了数以百计的、新的微小动物和植物,并了解了从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。不仅如此,显微镜在帮助科学院发现新物种,帮助医生治疗疾病上也发挥着积极的作用。

 

显微镜的发明打开了一个新的微观世界,不仅有助于各类实验和科研的进步,同时还促进了相关科学技术水平的提高,但随着科学技术和科研的的不断进步与发展,更高的分辨率、更高的信噪比等也都是各类科学研究对显微镜提出的新的要求。故而为满足各类科学实验,不少研究人员加入了研发新型显微镜的行列中。

 

中科院合肥物质科学研究院陆轻铀研究员团队长期致力于恶劣条件下显微镜的研制工作,并先后研制出了适用于狭小空间恶劣振动环境原子分辨成像的多种高刚性高稳定的紧凑型压电马达,并用其建成了多种恶劣条件原子分辨扫描隧道显微镜。该研究成果已于日前发表在国际知名学术期刊《超显微术》和《科学仪器评论》上。

 

据悉,陆轻铀团队研制的该款显微镜,再用蓝宝石绝缘材料加工,外径仅8.8毫米,可直接插入到混合磁体的孔径中并真空密封。经测试,这一款原子分辨率扫描隧道显微镜在真空环境下能在混合磁体30特斯拉的超强磁场下,获得了石墨的高品质原子分辨率图像。为了对活性生物体进行观测,陈轻铀团队通过进一步深入的研究,成功搭建出了一套室温环境大气环境下的抗恶劣条件扫描隧道显微镜,且经过测试,其能自27.5特斯拉的混合磁体超强磁场下实现原子分辨率成像。

 

其实我国在2017年就已经建成了重大科技基础设备“稳态强磁场实验装置”,并拥有3台场强创世界记录的水冷磁体以及场强排名全球第二的混合磁体,但由于混合磁体运行过程中产生的强震动干扰,只能用其开展宏观尺度的观测,难以实现微观尺度的观测,对原子的观测也难以稳定。

 

而陆轻铀团队的本项发明实现了在强震动环境中获取高质量的原子分辨率图像,相信随着该显微镜的广泛使用,实验人员能更好地发现新现象并催生新技术。

 

参考资料来源:中科院合肥物质科学研究院、百度百科



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