的类星体集团利物浦大学已获得来自英国创新资金开发一种新型的无损成像显微镜的结构。建立在这个团队之前的突破,量子气体jet-based氦原子显微镜(qHAM)将克服一些挑战与氦显微镜。
188金宝搏备用说话教授Carsten Welsch,利物浦大学物理系的,了解更多关于新显微镜及其发展。Carsten也强调了在这次采访中,量子技术的兴趣增长背后的原因和面临的一些障碍时试图利用他们。
安娜·麦克唐纳(AM):你能描述扫描氦显微镜的原理和突出一些好处的,它可以提供比其他成像技术?
Carsten Welsch (CW):扫描显微镜使用探测波扫描物体的表面,和分辨率的物理限制,由梁的粒子的性质。
首次提出是路易德布罗意物质波的性质。随着这些类型的波比可见光的波长要短的多,他们可以克服衍射极限,使特性研究的顺序,甚至低于1μm。
德布罗意波长是由动能和粒子质量,但增加的能量可以摧毁一个微妙的样本,比如电子束不合适。他们的收费也会使样品的分析与电导率具有挑战性。
氦原子提供一个更大的质量与能量水平类似于热能,使探针长度规模到原子水平较低能量和提供没有穿透样品表面散射。
有其他扫描氦显微镜,但这些有限的使用简单的原子光学和现有的探测器技术。
通过使用量子技术,我们将能够增加对比度和探测器的灵敏度提高了分辨率。核心要素之一qHAM将建立一个强烈关注原子气体喷射后筛——这将为mm-resolution铺平道路。
问:到目前为止更多地使用这项技术有限?
连续波:许多的挑战之一来自于找到一个有效的方式关注此事梁和探测散射模式。qHAM旨在解决这些挑战和在这些领域受益于我们的专业知识。这是非常具有挑战性的创建定义良好的和目光狭隘的中性粒子束。我们已经发展了十多年的支撑技术,现在处于有利地位来优化这些对一系列应用程序。
连续波:十年多来,我的团队一直在开发侵袭性最小束剖面监测的带电粒子束的特点。这些依赖于代超音速气体射流然后形成一个薄窗帘之前穿过初级粒子束分析。这种方法的好处是,粒子束的主体实质上是测量的影响,即。,实验或应用程序可以继续没有任何干扰的监视器。
生成和塑造煤气灯的火焰是一个重大的挑战,因为它需要详细的仿真研究和多年的经验在实验室优化设置。现在我们将利用两个量子效应——波粒二象性和物质波干扰——创建一个狭窄的聚焦束扫描表面分析。扫描电子束由中性粒子,我们期望例如电子束相比显著的优势,这将允许描述进行详细材料——这是非常重要的一系列电子产品发展或研究小说的材料。
我组织一个优秀的记录在发展先进技术,我们开创了基础物理实验对其他应用程序。氦显微镜是另一个例子,我们看到优秀的传统加速器科学研究以外的潜力。
问:你期望新显微镜有什么应用程序最影响?
连续波:一方面,我们认为这将给一系列前所未有的洞察力的材料和结构。我们将推动其局限性,显微镜的技术可以紧凑——这应该使它有趣的对于许多应用程序,尤其是中小企业。
另一方面,所需的成像和图像分析技术预计将有利于其他领域——从医学影像分析的带电粒子束。我们越来越多地应用机器学习技术和新颖的分析算法在我们的工具。虽然这些目标一个粒子应用程序最初-氦显微镜在这种情况下,他们通常也在许多其它领域的高利息。
问:为什么会有这么多量子技术商业化的兴趣?有什么障碍量子技术的商业或工业剥削?
连续波:量子技术展示伟大的前景在突破传统的技术壁垒。在显微镜的情况下,这个问题可以解决,以及对样品的影响。我们认为我们的技术可以克服现有障碍,提供了更好的成像质量。
是支撑技术的一个挑战是非常具有挑战性的,意义重大专业知识操作。我们的项目旨在简化所有有关技术和识别方法对交钥匙系统。
我们将以建立合作伙伴,尤其是公司D-Beam是利物浦大学的分离出来的和科克罗夫特研究所几年前,目的是商业化的研究结果。他们也给我们进入更广阔的国际市场和贡献他们独特的业务专业知识和成像解决方案。
一旦我们有了氦显微镜技术原则上,我们的目标是使用D-Beam,其他中小企业和研究机构开发尖端技术转化成市场化产品为各种令人兴奋的应用程序。
Carsten Welsch安娜·麦克唐纳说,科学技术网络作家。188金宝搏备用
