Swansea Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, nötr atom ışın mikroskopları için, mikroskobik görüntüleri mevcut yöntemlerden önemli ölçüde daha hızlı üreten bir görüntüleme yöntemi oluşturdular. Artık mühendisler ve bilim insanları örnekleri tarayarak çok daha hızlı sonuç alabilecekler.
Nötr atomik ışın mikroskopları, geleneksel mikroskoplar kullanılarak görüntülenemeyen yüzeylerin incelenmesi için önemli bir araçtır. Yapısının ve bileşiminin bir görüntüsünü oluşturmak için düşük enerjili nötr parçacıklardan (genellikle helyum atomlarından) oluşan bir ışının bir yüzeyden saçılması prensibiyle çalışırlar.
Ancak mevcut görüntüleme yöntemleri, bir görüntüyü tek seferde bir piksel olarak ölçme sınırlamasına sahiptir ve bu da önemli miktarda zaman gerektirir. Açıklık boyutunu azaltarak çözünürlüğü artırmak, ışın akışını önemli ölçüde azaltır ve önemli ölçüde daha uzun ölçüm süreleri gerektirir.
Profesör Gil Aleksandrovich’in Swansea Üniversitesi Kimya Bölümü’nden araştırma ekibi, görüntüleri daha hızlı üreten yeni bir iğne deliği tarama yöntemi geliştirdi. Yöntem, bir atom ışınının düzgün olmayan bir manyetik alandan geçirilmesine ve numuneyle etkileşime giren ışın parçacıklarının konumunu kodlamak için nükleer spin deviniminin kullanılmasına dayanır.
Yüksek lisans öğrencisi Morgan Lowe tarafından gerçekleştirilen deneyler, yeni yöntemin işe yaradığını ve ölçtüğü ışın profilinin sayısal simülasyon hesaplamalarıyla çok iyi uyum sağladığını gösterdi. Ekip ayrıca, yeni manyetik kodlama yönteminin, şu anda kullanılan iğne deliği mikroskobu yaklaşımıyla karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha küçük bir zaman artışıyla görüntü çözünürlüğünü geliştirebilmesi gerektiğini göstermek için sayısal simülasyonlar kullandı.
“Geliştirdiğimiz yöntem, nötr ışın mikroskobu alanında yeni olanaklar sunuyor. Aşırı uzun ölçüm süreleri gerektirmeden gelişmiş görüntü çözünürlüğüne izin vermeli ve ayrıca incelenen numunenin manyetik özelliklerine dayalı yeni kontrast mekanizmalarını mümkün kılma potansiyeline sahip olmalı,” diye açıkladı Profesör Gil Aleksandrovich.
Yakın gelecekte, manyetik kodlayan nötr ışın mikroskobunun tamamen çalışan bir prototipini oluşturmak için yeni yöntem daha da geliştirilecek. Bu, yeni teknolojinin çözünürlük sınırlarını, kontrast mekanizmalarını ve çalışma modlarını test edecek.
Daha uzak bir gelecekte, bu yeni tip mikroskop, bilim adamlarının ve mühendislerin, ürettikleri veya üzerinde çalıştıkları hassas ve hassas numunelerin topografyasını ve kompozisyonunu karakterize edebilmeleri için kullanılabilir hale gelecektir.