中子(zǐ)顯微(wēi)鏡研製成功 (2004-08-09)
發布時間:2007-12-04
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日前,一種用中子來代替光進行影像放大的顯(xiǎn)微鏡原型在美國(guó)國家標準與技(jì)術研究院(NationalInstituteofStandardsandTechnology)中子研(yán)究(jiū)中心成功進行了演示實驗。無論(lùn)是從成像效果還是操作工序來看,中子顯微鏡將比光學顯微鏡、X射(shè)線和電子顯微鏡都更具有(yǒu)優勢。
這台(tái)中子顯微鏡是由(yóu)加州聖卡洛斯Adelphi技術公司設計並(bìng)研製的。研究人員演示了其成像(xiàng)過程,首先將一束強中子流射在樣本上,中子流穿透樣本後會擊中100個連排的鋁金屬片(piàn),這些鋁片起到了聚焦(jiāo)透鏡的作用(yòng),可將中子流反射到(dào)各個方向,投射到(dào)一個探測器上(shàng),從而形成影像。右側圖案就(jiù)是樣本的內部結(jié)構顯示圖。
研究人員表(biǎo)示,從理論上(shàng)講,中子顯微鏡的成像效果會比光學顯微鏡更好,因為(wéi)中子的波長僅1納米,同可見光400-700毫(háo)米的波長相比要(yào)短得多。在(zài)此次的演示實驗(yàn)中,中子顯微鏡形成的圖像分辨率(lǜ)能(néng)夠達到0.5毫米,而它的放大率約為10倍。研究人員希望通過降低透鏡像差來進一步提高(gāo)成像質量,以便(biàn)更好地展現生(shēng)物樣本的內部差(chà)異。
此外,中子顯微鏡還有其獨到的優勢。與其它成像方法不同,中子與氫(qīng)元素有著很強(qiáng)的互動作用,而氫元(yuán)素以碳氫化合物或水的形式存在於絕大多數的樣本中。這使得中子能夠輕易地穿透樣本,因此也省去了切片、染色、固定等其它成像方式所需要的工序。