دانلود رایگان

یک تیم پژوهشی از موسسه پاول شرر (پ.اس.ای.) و دانشگاه فنی لوزان (ای.پ.اف.ال.) در سوئیس موفق به طراحی و ساخت یک میکروسکوپ جدید برای کشف اسرار و رموز نهفته در جهان نانوذرات شدند.
به گزارش بازیاب این میکروسکوپ می تواند قدرت بالای نفوذ پرتو ایکس ( پرتو رونتگن) را با قدرت بالای حساسیت و تجزیه تصویر ترکیب کرده و برای اولین بار تابش نور بر روی اجزاء ساختار درونی سلول ها و یا عناصر نیمه هادی را ممکن نماید.
اولین تصاویر این میکروسکوپ جدید اخیرا ( 28 تیر) در نشریه تخصصی ساینس منتشر شدند. پرفسور "فرانس فایفر" استاد دانشگاه فنی لوزان و مدیر این تیم پژوهشی می گوید، محققین از سال ها قبل بر روی طرح هایی برای ساخت یک میکروسکوپ با درجه حساسیت و تجزیه عالی تصویر بوسیله الکترون ها و پرتوهای رونتگن کار کرده اند.
فایفر افزود، صرفا ساخت یک دستگاه ویژه به ارزش چندین میلیون فرانک در مرکز سینکروترون (شتابدهنده) سوئیس که وابسته به موسسه پاول شرر است، تحقق عملی روش های جدید ما را ممکن کرد.
استاد دانشگاه لوزان گفت، بعلاوه این دستگاه جدید از دتکتور مگاپیکسلی پیلاتوس استفاده می کند که نوع بزرگتری از آن نیز در موسسه پاول شرر طراحی شده و به زودی در "کوبنده بزرگ ذرات هادرون" موسوم به "ال.اچ.سی." در سازمان اروپایی پژوهش های هسته ای "س.ای.آر.ان." فعالیت خود را آغاز خواهد کرد.
دتکتور پیلاتوس از آن جهت که قادر است میلیون ها فوتون پرتو رونتگن (پرتو ایکس) را بطور دقیقی بشمارد، برای جهان تخصصی سینکروترون از جذابیت خاصی برخوردار است.
زمانیکه نمونه در کانون تابش اشعه با روش "راستر اسکن" تجزیه و تحلیل می شود، دتکتور پیلانوس شمارش و ثبت "تصاویر پراش نور" نمونه را بصورت جزء به جزء و تفکیک میسر می کند.
این در حالیست که "میکروسکوپ های انتقال الکترونی" موسوم به " تی.ای.ام." بر خلاف این میکروسکوپ جدید قادر نیست اجزاء عبور کرده از نمونه مورد آزمایش را بصورت جزء به جزء و تفکیک اندازه گیری کند.
داده های پراش نور سپس با یک برنامه آلگوریتم تجزیه و تحلیل می شوند که توسط تیم پژوهشی طراحی شده است.
"پیر تیبالت" پژوهشگر موسسه پاول شرر می گوید، ما یک برنامه آلگوریتم جهت چینش دوباره تصویر اصلی طراحی کرده ایم که قادر است صدها هزار تصویر پراش نور را تجزیه کرده و آنها را به یک تصویر "میکروسکوپی انتقال رونتگن" با درجه بسیار بالای تجزیه و حساسیت تبدیل نماید.
تیبالت افزود، این برنامه آلگوریتم که کسب تصاویری با بالاترین درجه دقت را مسیر می کند، نه تنها داده های مربوط به نمونه را در نظر می گیرد، بلکه حتی شکل دقیق پرتو نوری را مورد توجه قرار می دهد که بر روی نمونه می تابد.
در حالیکه میکروسکوپ های متعارف راستر الکترونی، تصاویری با حساسیت و درجه تجزیه بسیار بالا از ساختار سطح یک شئی ارایه می کنند، میکروسکوپ جدید ساخت پژوهشگران سوئیسی که دارای حساسیت و درجه تجزیه بسیار بالا است می تواند، جزئیات ساختار نیمه هادی ها و یا نمونه های بیولوژیکی را عمیقا ارائه کند.
با استفاده از این میکروسکوپ، می توان نواقص و آسیب های بسیار ریز و کوچک و در حد نانو در نیمه هادی ها را کشف کرد هر چند که این نواقص عمیقا در ساختار قطعه مورد نظر نهفته و مخفی باشند.
تجزیه و ارزیابی چنین نواقصی که طی آن حتی نمونه ( نیمه هادی) نیز آسیب نمی بیند و همچنان فعال می ماند، نقش مهمی در بهبود کیفیت نیمه هادی ها خواهد داشت که کمتر از 100 نانومتر بزرگ هستند.
میکروسکوپ جدید عبور پرتوهای رونتگن ( ایکس) برای تصویربرداری از ساختارهای اجزاء در درون سلول را ممکن می کند.
بعلاوه این روش میکروسکوپی جدید را می توان حتی بر روی پرتوی های نوری و الکترونی نیز منتقل کرد و بدین ترتیب در طراحی میکروسکوپ های نوری و الکترونی جدید مورد استفاده قرار داد.
میکروسکوپ نوری از پرتوی نور استفاده می کند اما مشاهده نمونه با آن بسیار محدود است. در میکروسکوپ انتقال الکترونی که با پرتوی الکترون عمل می کند، محدودیت مشاهده نمونه وجود ندارد.
شفافیت تصویر در میکروسکوپ انتقال الکترونی هزار برابر بیشتر از میکروسکوپ نوری است. با میکروسکوپ انتقال الکترونی می توان حتی جسمی به اندازه چند واحد انگستروم ( یک انگستروم برابر یک میلیاردیوم یک متر است) را مشاهده کرد.

ترجمه: مرتضی جوادیان
منبع:سایت آلمانی گزارش نوآوری