ოჰაიოს და ილინოისის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა რენტგენის ტექნოლოგიის გამოყენებით შეძლეს ერთი ატომის განსაცვიფრებელი გამოსახულების მიღება. ამის შესახებ იტყობინება პრეს - რელიზი ოჰაიოს უნივერსიტეტი.
1800-იანი წლების ბოლოს რენტგენის სხივების აღმოჩენის შემდეგ, ისინი გახდა მნიშვნელოვანი ინსტრუმენტი მრავალ სფეროში. ეს არის ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ტიპი ძალიან მაღალი ენერგიით და მოკლე ტალღის სიგრძით, და მისი უნარი შეაღწიოს მატერიაში, ხდის სხივს ძალიან სასარგებლო გამოსახულების მისაღებად მედიცინაში, მასალების მეცნიერებაში, არქეოლოგიასა და ასტროფიზიკაში.
თუმცა, რენტგენის გამოვლენის ტრადიციული მეთოდები ეყრდნობა რენტგენის სხივების ურთიერთქმედებას ნიმუშში არსებულ ბევრ ატომთან, რათა გამოიმუშაოს შესამჩნევი სიგნალი. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ერთი ატომის მიერ წარმოებული სიგნალი უკიდურესად სუსტია, ამიტომ ძნელია მისი გარჩევა ფონური ხმაურისგან.
წინა საორიენტაციო მაჩვენებელი უმცირესი რაოდენობისთვის, რომლის განათებაც შეიძლებოდა რენტგენის სხივებით იყო 10 ატომი და ამასთან შედარებით, ეს მიღწევა რევოლუციურია. მას შეუძლია რევოლუცია მოახდინოს მეცნიერებისა და მკვლევარების მასალების აღმოჩენის გზაზე. კვლევისთვის მეცნიერებმა აირჩიეს რკინისა და ტერბიუმის ატომი.
ჩვეულებრივი რენტგენის დეტექტორები მოდიფიცირებული იყო მკვეთრი ლითონის წვერით, სინქროტრონის რენტგენის სკანირების გვირაბის მიკროსკოპით (SX-STEM), რომელიც ძირითადად გამოიყენება ნანომასშტაბიანი გამოსახულების და მასალის დახასიათებისთვის, ცალკეული ატომებიდან რენტგენით აღგზნებული ელექტრონების გამოსავლენად.
მარტივად რომ ვთქვათ, SX-STEM მეცნიერებს საშუალებას აძლევს გამოიყენონ რენტგენის სხივები მასალის ელემენტების დასანახად და მისი ქიმიური შემადგენლობის გასაგებად. ეს ხდება ატომის ბირთვში ელექტრონების აღგზნებით (ან ენერგიით). როდესაც ელექტრონები შთანთქავენ რენტგენის სხივებს და აღელვდებიან, ისინი ქმნიან უნიკალურ თითის ანაბეჭდს. ამ ანაბეჭდის წყალობით, მეცნიერები განსაზღვრავენ ელემენტების ტიპს, რომლებიც წარმოდგენილია შესწავლილ მასალაში.
ჯგუფმა აღმოაჩინა, რომ რენტგენის შთანთქმის სპექტრებმა გამოავლინეს უნიკალური ხელმოწერები, რომლებიც შეესაბამება რკინისა და ტერბიუმის ატომებს. მეცნიერებმა დამატებით გამოიყენეს რენტგენის რეზონანსული გვირაბის მეთოდი (X-ERT) ატომების ქიმიური მდგომარეობების დასახასიათებლად და აღმოაჩინეს რკინის დომინანტური ატომი.
საინტერესოა, რომ მკვლევარებმა შენიშნეს, რომ რენტგენის სიგნალის აღმოჩენა მხოლოდ მაშინ შეიძლებოდა, როცა სპეციალიზებული წვერი ატომთან ახლოს იყო განთავსებული. ამან დაადასტურა, რომ აღმოჩენა იყო ძალიან ლოკალიზებული და ფოკუსირებული იყო მკვლევარებისთვის საინტერესო ატომზე, რაც საშუალებას იძლევა დეტალური დახასიათება და ანალიზი ატომის თვისებებისა და ქცევის შესახებ.
”ეს მიღწევა აერთიანებს სინქროტრონის რენტგენის გამოსხივებას კვანტურ გვირაბის პროცესთან, რათა გამოავლინოს ერთი ატომის რენტგენის ხელმოწერა და ხსნის კვლევის ბევრ საინტერესო ხაზს, მათ შორის მხოლოდ ერთი ატომის კვანტური და მაგნიტური თვისებების შესწავლას სინქროტრონის რენტგენის გამოყენებით. რადიაცია“, - აცხადებენ მეცნიერები.
ასევე წაიკითხეთ: