میکروسکوپ پوزیترونی‌

اختراع میکروسکوپ الکترونی تراگسیلی (TEM) در حدود 70 سال پیش سبب شد که به تصویرهایی از جهان میکروسکوپی با توان تفکیک ابعاد اتمی (nm 0ر1) دست بیابیم.در این 50 سال برای بهبود این توان تفکیک
دوشنبه، 8 خرداد 1396
تخمین زمان مطالعه:
پدیدآورنده: علی اکبر مظاهری
موارد بیشتر برای شما
میکروسکوپ پوزیترونی‌
میکروسکوپ پوزیترونی‌

مترجم: زهرا هدایت منش
منبع:راسخون
 

اختراع میکروسکوپ الکترونی تراگسیلی (TEM) در حدود 70 سال پیش سبب شد که به تصویرهایی از جهان میکروسکوپی با توان تفکیک ابعاد اتمی (nm 0ر1) دست بیابیم.در این 50 سال برای بهبود این توان تفکیک و نیز برای ایجاد تبانی های دیگر در تصویر،دستگاه‌های گوناگونی ساخته شده است که در آن ها علاوه بر الکترون از ذرات دیگر برای نفوذ به هدف استفاده می‌شود.میکروسکوپ‌های الکترونی روبشی (SEM) و تونل زنی روبشی (STM) و میدان گسیلی (FIM) در زمرة مهم ترین این دستگاه‌ها هستند. در سال گذشته چند میکروسکوپ دیگر عرضه شد که با باریکه پوزیترون کار می‌کنند. بار مثبت و سایر خواص پاد ماده‌ای پوزیترون، از جمله نابود ‌شدنش در برخورد با الکترون و ایجاد پرتو گاما، این انتظار را به وجود آورده است که جلوه‌‌های تازه ای از دنیای میکروسکوپی به کمک تصویرهای پوزیترونی‌ آشکار شود.
در این میکروسکوپ‌های جدید، از تکنیک پیشرفته "باریکة پوزیترونی‌کند" استفاده می‌شود. با این تکنیک، پوزیترون‌های پر انرژی را (که از واپاشی هسته‌هایی چون 22 Naو 58 Coحاصل می‌شود) در ماده‌ای که تابع کارآن برای پوزیترون منفی است کند می‌کنند و انرژی آن ها را از چند صدKEV به حدود انرژی گرمایی(40/1 EV)‌ می‌رسانند. در‌این فرایند از هر 103 پوزیترون پرانرژی فرودی یکی فرصت پیدا می‌کند که به سطح راه یابد و در آنجا با انرژی جنبشی 1ev و گستردگی EV1ر0 از طریق گسیل خودبه خودی وارد خلاء شود.سپس این پوزیترون‌های کند باز گسیلیده را شتاب می‌دهند و به صورت باریکه‌ای متمرکز در می‌آورند. فرایند کندسازی باعث می‌شود که KEV500 انرژی اولیة چشمه در نوار انرژی باریکی متمرکز شود و به این ترتیب درخشندگی شار پوزیترون 500 بار افزایش یابد. می‌توان این فرایند را با باریکة تازه ایجاد شده تکرار کرد و درخشندگی را افزایش بیشتری داد.
اگرچه توان تفکیک اولین TPM،UM5،در مقایسه با توان تفکیکTEM خیلی کم است ولی به نظر می‌رسد که با چشمه‌های قوی‌تر و تقویت بیشتر درخشندگی، توان تفکیک کمتر از NM1 کاملا عملی باشد.اگر TPM و TEM با هم به کار‌برده شوند، می‌توان دو نوع تصویر حاصل را با هم مقایسه و مقابله کرد. تفاوت‌های مشهود (که معلول علامت های مخالف هم در بر هم کنش کولنی است) حاوی اطلاعاتی دربارة "عامل های شکل اتمی" و نیز دربارة ترکیب نمونه خواهد‌بود. به علاوه کسر کوچکی از پوزیترون ها ضمن عبور از نمونه به دو یا سه پرتو گاما تبدیل می‌شوند. این پرتوها می‌توانند اطلاعاتی دربارة توزیع فضایی اندازه حرکت الکترون های مقید در نمونه، به دست بدهند.
اخیراً گروهی در دانشگاه براندایز ماساچوست نشان داده‌اند که امکان ساخت میکروسکوپ پوزیترونی روبشی (SPM) هم وجود دارد.گروه براندایز با همکاری آزمایشگاههای بل، یک میکروکاوة پوزیترونی روبشی ساخته‌اند که در آن از پرتو گامای حاصل از نابودی پوزیترون ـ الکترون برای روبش یک بعدی هدف استفاده می‌شود. توان تفکیک فعلی این سیستم UM20 است که آن را می‌توان به حد NM100 رساند (این حد را پخش پوزیترون مشخص می‌کند). به کمک این قبیل تصاویر می‌توان نقیصه‌های نسبتاً بزرگ را، با اندازه‌گیری تغییرات انرژی پرتو گاما، آشکار ساخت.چنین حساسیتی از آن‌رو امکان پذیر است که پوزیترون به آسانی در نقیصه‌های نمونه به دام می‌افتد.
نوع دیگری میکروسکوپ پوزیترونی موسوم به میکروسکوپ پوزیترونی باز گسیلی (PRM) در دانشگاه میشیگان ساخته شده است که در آن از پدیدة باز گسیل خود به خودی پوزیترون از سطحی با تابع کار منفی استفاده می‌شود. دراین نوع میکروسکوپ ابتدا باریکة پوزیترون روی ورقه‌ای متوقف می‌شوند و بعد از طریق پخش،با انرژی EV1 باز گسیلیده می‌شوند. سپس پوزیترون‌های باز گسیلیده با نمونة نازکی که روی ورقه نشانده شده است برهم کنش می‌کنند و بعد شتاب داده می‌شوند. سرانجام تصویر به همان روال " فتوالکترون گسیلشی" (PEM) تشکیل می‌شود. چون در میکروسکوپ PRM انرژی گسیل کم است آسیبی که به نمونه می‌رسد ناچیز است و انتظار می‌رود که در همان حدودی باشد که در PEM ایجاد می‌شود. علاوه بر این چون گستردگی انرژی کم است وضوح تصویر در PRM باید در حدود پنج برابر وضوح تصویر در PEM باشد.
 
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
مقالات مرتبط
موارد بیشتر برای شما
رویای نیمه شب؛ بازتولید و روایتی تازه از عشقی خاص
رویای نیمه شب؛ بازتولید و روایتی تازه از عشقی خاص
حضور قالیباف در مقتل حاج قاسم و ابومهدی در بغداد
play_arrow
حضور قالیباف در مقتل حاج قاسم و ابومهدی در بغداد
ادعای کوشنر: ترامپ آماده توافق با ایران است
play_arrow
ادعای کوشنر: ترامپ آماده توافق با ایران است
قالیباف: در جنگ رمضان قدرت مقاومت ایران را درک کردند
play_arrow
قالیباف: در جنگ رمضان قدرت مقاومت ایران را درک کردند
روایتی از نجات معجزه آسای جان کودک قمی با سرعت عمل کارشناس اورژانس
play_arrow
روایتی از نجات معجزه آسای جان کودک قمی با سرعت عمل کارشناس اورژانس
پنجره‌ متفاوتی به حضور زائران رضوی در رواق دارالذکر
play_arrow
پنجره‌ متفاوتی به حضور زائران رضوی در رواق دارالذکر
وقتی نیمار نادیده گرفته می‌شود!
play_arrow
وقتی نیمار نادیده گرفته می‌شود!
حجت‌الاسلام طائب: هر ایرانی یک سنگر قدرت ملی است
play_arrow
حجت‌الاسلام طائب: هر ایرانی یک سنگر قدرت ملی است
حضور فرزندان رهبر شهید در مراسم چهلم آقای شهید ایران
play_arrow
حضور فرزندان رهبر شهید در مراسم چهلم آقای شهید ایران
تایم‌لپسی از حضور عاشقان آقای شهید در اطراف مزار ایشان
play_arrow
تایم‌لپسی از حضور عاشقان آقای شهید در اطراف مزار ایشان
یک نکته حقوقی دقیق در مورد میزان سهم‌الارث برادر و خواهر
play_arrow
یک نکته حقوقی دقیق در مورد میزان سهم‌الارث برادر و خواهر
سالتوی تماشایی فرنگی‌کار جوان ایران
play_arrow
سالتوی تماشایی فرنگی‌کار جوان ایران
دانوب راز سال ۱۹۴۴ را فاش کرد؛ کشتی جنگی آلمان نازی پس از ۸۲ سال از آب بیرون آمد
play_arrow
دانوب راز سال ۱۹۴۴ را فاش کرد؛ کشتی جنگی آلمان نازی پس از ۸۲ سال از آب بیرون آمد
نگویید دیپلمات بگویید افسران آموزش اغتشاشات!
play_arrow
نگویید دیپلمات بگویید افسران آموزش اغتشاشات!
سلاح‌ و اشیای کشف شده از سارقان گردنبندهای طلا در شمال تهران
play_arrow
سلاح‌ و اشیای کشف شده از سارقان گردنبندهای طلا در شمال تهران