2018-ban a Cornell Egyetem kutatói egy nagyenergiájú érzékelőt építettek, amivel rekordot döntöttek az elektronmikroszkópok felbontásában. Fejlesztésükkel megháromszorozták a korábbi műszerek felbontóképességét, azonban most, 2021-ben újra megdöntötték saját rekordjukat: sikerült megkétszerezni a felbontást! De hiába tudtak a 2018-as műszerükkel csúcsot dönteni, az eljárás nem volt tökéletes, mivel csak ultra vékony, csupán pár atom vastagságú mintákkal működött a rendszer.
2021. március 20-án azonban a David Muller vezette csapat áttörést ért el az úgynevezett Electron Microscope Pixel Array Detector (EMPAD – elektronmikroszkóp pixel tömb detektor) rendszerrel, ami sokkal kifinomultabb térbeli rekonstrukciós algoritmussal dolgozik, és amelynek felbontása olyan finomra van hangolva, hogy a kész képen látható elmosódás csak az atomok mozgásának köszönhető. A lenti képen a praseodymium orthoscandate (PrScO3) kristály elektron-ptychografikus rekonstrukciója látható 100 milliószoros nagyításban:
A képet a Cornell Egyetem szakemberei készítették
Muller elmondása szerint nem egyszerűen egy új rekordról van szó, hanem gyakorlatilag elérték a felbontóképesség határértékét. A mikroszkóp a ptychográfia elnevezésű mikroszkopikus képalkotás számítási módszerével rögzíti a képeket. A rendszer több összefüggő interferencia-minta feldolgozásával képeket generál, amelyeket egy adott objektumból szétszórtak, majd az átfedésben lévő régiókban változásokat keres. A mintázat változásait megfigyelve a kutatók kiszámíthatták az azt kiváltó tárgy alakját. Ezzel az új algoritmussal a mikroszkóp okozta elmosódás korrigálható, így a képeken látszó életlenség már csak az atomok mozgásából ered.
Bővebb információ a Cornell Egyetem beszámolójában található, ami ide kattintva érhető el. (Forrás: petapixel.com)
