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
چطور برد لباسشویی با کیفیت را با قیمت مناسب پیدا کنیم؟
چطور برد لباسشویی با کیفیت را با قیمت مناسب پیدا کنیم؟
آیا انقلاب ارزشش را داشت؟ اصلا ارزش به چیست؟
آیا انقلاب ارزشش را داشت؟ اصلا ارزش به چیست؟
تایم لپسی از حضور مردم در راهپیمایی ۲۲ بهمن تهران
play_arrow
تایم لپسی از حضور مردم در راهپیمایی ۲۲ بهمن تهران
نوباوه: آمریکا در حال افول است و نمی‌تواند با کسی بجنگد
play_arrow
نوباوه: آمریکا در حال افول است و نمی‌تواند با کسی بجنگد
سیمرغ بهترین بازیگر نقش اصلی مرد به مصطفی زمانی برای فیلم شمال از جنوب‌غربی
play_arrow
سیمرغ بهترین بازیگر نقش اصلی مرد به مصطفی زمانی برای فیلم شمال از جنوب‌غربی
سیمرغ بلورین بهترین بازیگر نقش اصلی زن برای فیلم شوهر ستاره
play_arrow
سیمرغ بلورین بهترین بازیگر نقش اصلی زن برای فیلم شوهر ستاره
فریبا نادری: سیمرغ را به مادرم، همسرم و دخترم تقدیم می‌کنم
play_arrow
فریبا نادری: سیمرغ را به مادرم، همسرم و دخترم تقدیم می‌کنم
درخواست مستانه مهاجر برای تشویق مریلا زارعی در جشنواره فجر
play_arrow
درخواست مستانه مهاجر برای تشویق مریلا زارعی در جشنواره فجر
نقره یا طلا؛ کدام پناهگاه بهتری برای سرمایه است؟
نقره یا طلا؛ کدام پناهگاه بهتری برای سرمایه است؟
سیمرغ بلورین بهترین کارگردانی فیلم؛ محمود کریمی برای فیلم «بچه مردم»
play_arrow
سیمرغ بلورین بهترین کارگردانی فیلم؛ محمود کریمی برای فیلم «بچه مردم»
برنده سیمرغ بهترین کارگردان اول: من سیمرغ را با همسرم شریک هستم
play_arrow
برنده سیمرغ بهترین کارگردان اول: من سیمرغ را با همسرم شریک هستم
اهدا سیمرغ ویژه هیئت داوران به رضا جوادی برای فیلم سونسوز
play_arrow
اهدا سیمرغ ویژه هیئت داوران به رضا جوادی برای فیلم سونسوز
برنده سیمرغ بلورین بهترین فیلم؛ سیدمازیار هاشمی برای «زیبا صدایم کن»
play_arrow
برنده سیمرغ بلورین بهترین فیلم؛ سیدمازیار هاشمی برای «زیبا صدایم کن»
بالاخره می‌تونم به مادرم بگم می‌تونی به دخترت افتخار کنی
play_arrow
بالاخره می‌تونم به مادرم بگم می‌تونی به دخترت افتخار کنی
داروخانه‌های آنلاین باید چه مجوزهایی داشته باشند؟
داروخانه‌های آنلاین باید چه مجوزهایی داشته باشند؟