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我國學者成功研制出“防震”原子分辨率顯微鏡

儀表研發 2020年07月09日 15:31:21 來源:化工儀器網人氣:20192
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  【儀表網 儀表研發】在顯微鏡被研發出之前,人們只能使用肉眼或者是手持透鏡觀察世界,在顯微鏡出現之后,人們發現了數以百計的、新的微小動物和植物,并了解了從人體到植物纖維等各種東西的內部構造。不僅如此,顯微鏡在幫助科學院發現新物種,幫助醫生治療疾病上也發揮著積極的作用。
 
  顯微鏡的發明打開了一個新的微觀世界,不僅有助于各類實驗和科研的進步,同時還促進了相關科學技術水平的提高,但隨著科學技術和科研的的不斷進步與發展,更高的分辨率、更高的信噪比等也都是各類科學研究對顯微鏡提出的新的要求。故而為滿足各類科學實驗,不少研究人員加入了研發新型顯微鏡的行列中。
 
  中科院合肥物質科學研究院陸輕鈾研究員團隊長期致力于惡劣條件下顯微鏡的研制工作,并先后研制出了適用于狹小空間惡劣振動環境原子分辨成像的多種高剛性高穩定的緊湊型壓電馬達,并用其建成了多種惡劣條件原子分辨掃描隧道顯微鏡。該研究成果已于日前發表在國際知名學術期刊《超顯微術》和《科學儀器評論》上。
 
  據悉,陸輕鈾團隊研制的該款顯微鏡,再用藍寶石絕緣材料加工,外徑僅8.8毫米,可直接插入到混合磁體的孔徑中并真空密封。經測試,這一款原子分辨率掃描隧道顯微鏡在真空環境下能在混合磁體30特斯拉的超強磁場下,獲得了石墨的高品質原子分辨率圖像。為了對活性生物體進行觀測,陳輕鈾團隊通過進一步深入的研究,成功搭建出了一套室溫環境大氣環境下的抗惡劣條件掃描隧道顯微鏡,且經過測試,其能自27.5特斯拉的混合磁體超強磁場下實現原子分辨率成像。
 
  其實我國在2017年就已經建成了重大科技基礎設備“穩態強磁場實驗裝置”,并擁有3臺場強創世界記錄的水冷磁體以及場強排名全球第二的混合磁體,但由于混合磁體運行過程中產生的強震動干擾,只能用其開展宏觀尺度的觀測,難以實現微觀尺度的觀測,對原子的觀測也難以穩定。
 
  而陸輕鈾團隊的本項發明實現了在強震動環境中獲取高質量的原子分辨率圖像,相信隨著該顯微鏡的廣泛使用,實驗人員能更好地發現新現象并催生新技術。
 
  參考資料來源:中科院合肥物質科學研究院、百度百科
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