Электронные микроскопы смогут показать не только фото, но и рассказать о составе образца

Вне всяких сомнений, создание электронного микроскопа позволило сделать множество открытий, но благодаря изобретению ученых из Корнуэльского университета электронная микроскопия может вывести науку на новый уровень. Специалистам удалось создать датчик EMPAD (Electron Microscope Pixel Array Detector), который дает возможность не только получать высококачественные изображения, но и предоставить данные о внутренней структуре исследуемых объектов. В привычных электронных микроскопах луч электронов сканирует исследуемый образец «построчно». Датчик, установленный снизу, считывает интенсивность потока электронов, которая меняется в зависимости от состава материала. На основе полученных данных компьютер и составляет изображение. Датчик EMPAD же содержит матрицу 128 на 128 квадратных пикселей, размером 150 микронов каждый, которые соединены с электронной схемой, выполняющей обработку сигналов. Помимо интенсивности потока электронов, EMPAD регистрирует угол их падения на поверхность каждого пикселя. При помощи этих данных при обработке особыми алгоритмами возможно зафиксировать не только внутренне строение материала до атомарного уровня, но и определить все силы, возникающие и действующие внутри материала. На получение одного изображения уходит примерно одна миллисекунда. Как заявили профессор Дэвид Мюллер и профессор Сол Грунер, «При помощи нового датчика мы можем извлечь информацию об внутренних напряжениях, об углах наклона и вращения атомов, полярности внутренних электрических и магнитных полей в материале. Этот датчик имеет в 1000 раз больший динамический диапазон и в 100 раз большую скорость работы, нежели традиционные датчики для электронных микроскопов. Сейчас EMPAD проходит испытания в дополнительном гнезде одного из самых современных электронных, который находится в Центре исследований материалов Корнуэльского университета.»