جمعه 29 مارس 2024

دسکتاپ نسخه 4.2.1

Root NationНовиниاخبار فناوری اطلاعاتدانشمندان اولین تصویر پرتو ایکس جهان از یک اتم را ساختند

دانشمندان اولین تصویر پرتو ایکس جهان از یک اتم را ساختند

-

دانشمندان دانشگاه اوهایو و دانشگاه ایلینوی به لطف استفاده از فناوری اشعه ایکس توانستند تصویری خیره کننده از یک اتم به دست آورند. این در گزارش شده است بیانیه مطبوعاتی دانشگاه اوهایو

دانشمندان اولین تصویر پرتو ایکس جهان از یک اتم را ساختند

از زمان کشف اشعه ایکس در اواخر دهه 1800، آنها به ابزاری مهم در بسیاری از زمینه ها تبدیل شده اند. این یک نوع تابش الکترومغناطیسی با انرژی بسیار بالا و طول موج کوتاه است و توانایی آن در نفوذ به ماده باعث می شود این پرتو برای تصویربرداری در پزشکی، علم مواد، باستان شناسی و اخترفیزیک بسیار مفید باشد.

روش‌های سنتی تشخیص اشعه ایکس، با این حال، بر تعامل پرتوهای ایکس با بسیاری از اتم‌های نمونه برای تولید یک سیگنال قابل تشخیص تکیه دارند. این به این دلیل است که سیگنال تولید شده توسط یک اتم بسیار ضعیف است، بنابراین تشخیص آن از نویز پس زمینه دشوار است.

دانشمندان اولین تصویر پرتو ایکس جهان از یک اتم را ساختند
اشعه ایکس (آبی) روی یک اتم آهن (توپ قرمز در مرکز) می افتد. الکترون های برانگیخته شده به نوک آشکارساز (رنگ خاکستری) می روند و اطلاعات عنصری و شیمیایی اتم آهن را ارائه می دهند.

استاندارد قبلی برای کمترین مقداری که می توانست با اشعه ایکس روشن شود 10 اتم بود و در مقایسه با آن، این دستاورد انقلابی است. این به طور بالقوه می تواند شیوه کشف مواد توسط دانشمندان و محققان را متحول کند. برای مطالعه خود، دانشمندان اتمی از آهن و تربیوم را انتخاب کردند.

آشکارسازهای اشعه ایکس معمولی با یک نوک فلزی تیز همراه با میکروسکوپ تونلی روبشی اشعه ایکس سنکروترون (SX-STEM)، که عمدتاً برای تصویربرداری در مقیاس نانو و خصوصیات مواد استفاده می‌شود، برای شناسایی الکترون‌های برانگیخته با اشعه ایکس از اتم‌های منفرد اصلاح شدند.

دانشمندان اولین تصویر پرتو ایکس جهان از یک اتم را ساختند
ابر مولکولی که در آن فقط یک اتم آهن در کل حلقه وجود دارد. در سمت راست، امضای اشعه ایکس تنها یک اتم آهن است.

به زبان ساده، SX-STEM به دانشمندان اجازه می دهد تا از اشعه ایکس برای دیدن عناصر موجود در یک ماده و درک ترکیب شیمیایی آن استفاده کنند. این امر با برانگیختن (یا انرژی بخشیدن به) الکترون های هسته اتم اتفاق می افتد. هنگامی که الکترون ها اشعه ایکس را جذب می کنند و برانگیخته می شوند، اثر انگشت منحصر به فردی ایجاد می کنند. به لطف این اثر، دانشمندان نوع عناصر موجود در مواد مورد مطالعه را تعیین می کنند.

دانشمندان اولین تصویر پرتو ایکس جهان از یک اتم را ساختند
مجموعه های فوق مولکولی از شش اتم روبیدیم و یک اتم آهن. میکروسکوپ تونل زنی یک سیگنال واضح از یک اتم آهن را نشان داد.

این تیم دریافت که طیف جذب اشعه ایکس نشانه های منحصر به فردی را نشان می دهد که مربوط به اتم های آهن و تربیوم است. دانشمندان علاوه بر این از روش تونل زنی تشدید اشعه ایکس (X-ERT) برای توصیف حالات شیمیایی اتم ها استفاده کردند و اتم آهن غالب را کشف کردند.

دانشمندان اولین تصویر پرتو ایکس جهان از یک اتم را ساختند
تصویر SX-STM از مجموعه تربیوم فوق مولکولی.

جالب توجه است، محققان متوجه شدند که سیگنال اشعه ایکس تنها زمانی قابل تشخیص است که نوک تخصصی در مجاورت اتم قرار گیرد. این امر تأیید می‌کند که تشخیص بسیار محلی و متمرکز بر اتم مورد علاقه محققان است و امکان توصیف و تحلیل دقیق خواص و رفتار اتم را فراهم می‌کند.

این دستاورد تابش اشعه ایکس سنکروترون را با فرآیند تونل زنی کوانتومی ترکیب می کند تا نشانه اشعه ایکس یک اتم منفرد را آشکار کند و بسیاری از خطوط تحقیقاتی جالب از جمله مطالعه خواص کوانتومی و مغناطیسی فقط یک اتم با استفاده از اشعه ایکس سنکروترون را باز می کند. تابش، دانشمندان گزارش می دهند.

همچنین بخوانید:

ثبت نام
اطلاع رسانی در مورد
مهمان

0 نظرات
بررسی های جاسازی شده
مشاهده همه نظرات
مقالات دیگر
برای به روز رسانی مشترک شوید

نظرات اخیر

اکنون محبوب است
0
ما افکار شما را دوست داریم، لطفا نظر دهید.x