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“芯片上的显微镜”给出了四倍的细节

点击量:   时间:2017-10-01 21:19:01

科林巴拉斯(Colin Barras)设计师表示,一个小巧的电子显微镜可以安装在指尖上,其强度是目前最好的显微镜的四倍其他专家表示,他们正走在正确的轨道上,但他们怀疑解决方案的收益是如此之大扫描电子显微镜(SEM)聚焦电子束而不是光,并且可以捕获具有3D外观的微小结构的令人惊叹的图像,如图中所示的花粉粒(右图)最好的可以区分小到0.4纳米的结构,但更典型的是大约1纳米该极限是由电磁铁中的缺陷引起的,该电磁铁用作聚焦高能电子束的透镜物理学家Derek Eastham,曾任英国Warrington的Daresbury同步辐射源,现在英国NFAB公司认为他的分辨率可以提高四倍 - 低至0.1纳米他的设计在电子发生器和被研究物体之间只有几毫米的装置中使用了低得多的能量束它不会从钨丝发射电子,而是从一个高度约为1 nm的微小金色金字塔顶部的单个原子射出光束在穿过硅芯片中的2微米孔之前会聚焦,然后撞击下面的目标在Eastham的新显微镜中,电子束本身只有10微米长 - 标准SEM的光束长约60厘米伊斯特姆说,新SEM中使用的静电透镜仍然包含会限制显微镜分辨率的缺陷,但效果要小得多在扫描电子显微镜中,伊斯特姆的方法产生的光束能量比通常少100倍他声称,削减功耗是SEM技术最大的成本之一使用较低的功率还应该可以研究通常被电子显微镜破坏的精细结构 - 例如,未经处理的蛋白质和DNA其他显微镜专家对显微镜性能的期望更为保守 “基本概念肯定是正确的,”美国田纳西州田纳西大学的David Joy说他说,之前已经注意到,较短的电子柱可以提供更好的性能,尽管这个想法已经证明很难付诸实践但乔伊认为决议声称不太可能 “现在有可能'畸变正确'的电子光学镜头,”他说 “这些镜头尽可能接近电子光学的完美程度”对于它们来说,光束能量的微小波动限制了分辨率,Joy也希望阻碍Eastham的“纳米SEM”英国约克大学的Edward Boyes也很想知道显微镜是否可以提供 “这些设备可能有助于降低成本,”他说但他补充说,由于其光圈的设计,新设计将缺乏大的景深,这使得SEM可以生成具有3D外观的图像他说,