Toma fotografías en un *quintillón* de segundo.
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Mire el microscopio más rápido del mundo: funciona tan increíblemente rápido que es el primer dispositivo capaz de capturar una imagen clara de electrones en movimiento.
Fue desarrollado por investigadores de la Universidad de Arizona, quienes Publicar su trabajo en la revista cienciasEl microscopio utiliza pulsos de electrones a una velocidad de 10… attosegundo – o uno Trillón Un segundo: para tomar “imágenes congeladas” de partículas subatómicas, que se mueven lo suficientemente rápido como para orbitar la Tierra en cuestión de segundos.
Se trata de un avance potencialmente innovador que podría permitir a los científicos explorar qué les sucede a los electrones durante reacciones ultrarrápidas, como la ruptura de enlaces químicos.
«Por primera vez, hemos podido lograr una resolución temporal de totosegundos utilizando nuestro microscopio electrónico de transmisión, y lo llamamos ‘análisis molecular'», dijo Mohamed Hassan, coautor del estudio y profesor asistente de física y ciencias ópticas en la Universidad de Arizona, dijo en un artículo. declaración de trabajo«Podemos ver partes del electrón en movimiento».
Mejora gradual
anterior microscopios electrónicos Estuvieron cerca de lograr esta hazaña, alcanzando velocidades de varios attosegundos en lugar de solo un segundo.
Sin embargo, esta diferencia es eterna a nivel subatómico: sin una mayor “resolución temporal”, los científicos no podrían observar algunos de los detalles más finos de las diversas interacciones electrónicas a medida que ocurren.
En términos de fotografía, los microscopios no tenían una velocidad de obturación suficiente ni una velocidad de fotogramas lo suficientemente alta.
pulso fuerte
Para mejorar estos esfuerzos, investigadores de Arizona diseñaron un “telescopio atómico” para dividir un láser en un pulso de electrones y dos pulsos de luz. La forma en que los dos pulsos trabajan juntos es clave: no es suficiente que el pulso electrónico que genera la imagen real sea muy rápido.
Lo que sucede, entonces, es que el primer pulso de luz excita a los electrones objetivo para moverlos, que se sincronizan cuidadosamente con un segundo pulso de luz que prepara el pulso de electrones para atacar en el momento en que las partículas se ponen en movimiento.
A partir de ahí, las interacciones resultantes entre los haces de electrones del microscopio y la muestra son capturadas por el sensor de la cámara y unidas para formar una imagen.
Hassan dijo: «Esperamos que a través de este microscopio, la comunidad científica pueda comprender la física cuántica detrás de cómo se comporta el electrón y cómo se mueve».
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