利用阿秒级超短脉冲可对运动中的电子成像(示意图)。图片来源:美国科学促进会网站
科技日报北京8月21日电(记者张梦然)电子的运动速度极快,一秒钟内就能绕地球好几圈。美国亚利桑那大学团队开发出一款世界上最快的阿秒显微镜,能做到抓拍运动电子的定格图像。该显微镜将为物理学、化学、生物工程、材料科学等领域带来突破。研究成果发表在最新一期《科学进展》杂志上。
透射电子显微镜可将物体放大到实际尺寸的数百万倍。这种显微镜不使用可见光,而是将电子束引导穿过研究样本。电子与样本之间的相互作用被镜头捕捉,并由相机传感器检测,以生成样本的详细图像。
利用这些原理的超快电子显微镜,使用激光产生脉冲电子束。这种技术大大提高了显微镜的时间分辨率,即测量和观察样本随时间变化的能力。在这些超快显微镜中,透射电子显微镜的分辨率不是依靠相机快门速度来决定,而是由电子脉冲的持续时间决定。
为了看到定格的电子,研究团队首次生成了1阿秒的电子脉冲,其速度与电子移动速度一样快,从而提高了显微镜的时间分辨率,就像高速摄像机捕捉到原本不可见的运动一样。
在新显微镜中,强大的激光被分裂并转换成两部分,一个非常快的电子脉冲和两个超短的光脉冲。第一个光脉冲称为泵浦脉冲,它将能量输送到样品中,使电子移动或发生其他快速变化;第二个光脉冲称为光门控脉冲,它的作用类似于门,通过创建一个短暂的时间窗口来生成门控的单个阿秒电子脉冲。因此,门控脉冲的速度决定了图像的分辨率。通过仔细同步这两个脉冲,团队可控制电子脉冲对样品的探测,从而首次使用显微镜拍到运动中的电子。
面对以大模型通用人工智能为代表的新技术,以及由此带来的工业界、产业界的新发展新模式,MBA人才教育何去何从? 12月1日,在清 科技日报北京12月18日电 (记者张佳欣)美国威斯康星大学麦迪逊分校工程师使用超音速冷喷涂技术,生产出一种新的核聚变“ 据《自然》消息,与不到10年前相比,每年发表60篇以上论文的研究人员数量增加了四倍。11月24日发表在bioRxiv上的一篇预印本 习近平总书记强调,要加大应用基础研究力度,以推动重大科技项目为抓手,打通“最后一公里”,拆除阻碍产业化的“篱笆墙”,疏通 12月16日,“第六届中国行业发展高峰论坛”暨上海交通大学行业研究院五周年系列活动(上海站)成功举行。此次论坛主题为“知 关于发布“2023年度华夏建设科学技术奖”授奖项目的公示 华夏奖字〔2023〕第4号 各有关单位: 2023年度华夏建设科学技术 。本文链接:突破时间分辨率极限,阿秒显微镜可抓拍运动电子图像http://www.sushuapos.com/show-11-10283-0.html
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