تقترح تقنية التصوير المجسم للهياكل الجزيئية مع تفصيل الصورة للذرات الفردية.
طور باحثون من معهد ماكس بلانك لفيزياء البنية المجهرية وجامعة التكنولوجيا دورتموند ، ألمانيا ، تكنولوجيا تصوير فريدة تسمح لك بالحصول على صورة ثلاثية الأبعاد واضحة للقطاعات الداخلية للهياكل الجزيئية المعقدة مع مستوى من التفاصيل وصولًا إلى الذرات الفردية. جعلت جميع طرق التصوير الحالية والمستخدمة على نطاق واسع حتى هذه النقطة ، بما في ذلك الفحص المجهري النفقي ، من الممكن الحصول على صورة مفصلة عن مستوى سطح الجزيئات. إن توسيع الإمكانيات العملية للتصوير بمثل هذه الدرجة العالية من التفاصيل يفتح فرصًا غير مسبوقة لدراسة الخصائص الكيميائية والفيزيائية للمواد الموجودة والواعدة.
إن وجود طرق عملية للمراقبة البصرية المباشرة لـ "الداخل للخارج" للهيكل الجزيئي حتى آخر لحظة لم يتناسب مع خيال العلماء. كل ما كان تحت تصرفهم كان حسابًا نظريًا يعتمد على الصيغ والقوانين الكلاسيكية القائمة ، أو الطرق غير المباشرة التي تعطي نتيجة دقة محدودة. فرض النقص الحاد في المعلومات الموثوقة التي تم الحصول عليها تجريبيا والسماح لنا بالحصول على فكرة دقيقة عن موضع الذرات عددًا من القيود على دراسة العلاقة الوثيقة بين البنية الجزيئية والخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد التي تسببها. المحاولات المبكرة للدخول إلى الجزيء باستخدام الأساليب الثلاثية الأبعاد لم تحقق نتائج متوقعة ومهمة. قدر المستطاعما كان من الممكن تحقيقه خلال أنجح هذه التجارب - الحصول على صور تعكس جزئيًا طبيعة البنية الجزيئية (الحد الأقصى - حتى 10 ذرات) ، والتي ، بالطبع ، لا يمكن التعرف عليها كحل فعال للمشكلة. علاوة على ذلك ، فإن عدد القطع الأثرية في الصورة أبطل حتى هذه النتائج المتواضعة للغاية.دمجت التكنولوجيا الثلاثية الأبعاد التي طورها العلماء الألمان إمكانات العديد من الأساليب المستخدمة سابقًا. في نفس الوقت ، تعرض كل منهم إلى صقل تأليف جذري. لم يتم تحرير الصورة الناتجة بالكامل من القطع الأثرية فحسب ، بل كانت قادرة أيضًا على حمل معلومات حول موقع آلاف الذرات داخل نفس الصورة وتسمح لك بتمييز ذرات العناصر المختلفة للبنية الجزيئية عن بعضها البعض.التكنولوجيا التي اقترحها وأظهرها المؤلفون باستخدام مثال إنشاء صورة ثلاثية الأبعاد للبيريت (FeS2) بسيطة ومعقدة بشكل مبدع وتتضمن عدة خطوات متتالية. أساس هذا المفهوم هو تأثير تشتت الشعاع الإلكتروني بواسطة الذرات التي تشكل جزءًا من الجزيئات. ينبعث مصدر الإلكترونات من مصدر اصطناعي وينثره الذرات التي تشكل الجزيئات. التغيرات الكمية في اتجاه الحركة وشدة التدفق التي تحدث عندما تلتقي الإلكترونات بالذرات تلتقط أجهزة استشعار شديدة الحساسية. تشكل المعلومات التي تم الحصول عليها الأساس لتشكيل صريف حيود يمكن من خلاله في المرحلة النهائية إعادة بناء صورة ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد بترتيب مفصل ودقيق لكل ذرة.كانت إحدى الأفكار المبتكرة لفريق المتخصصين في هذه الحالة هي فكرة تضخيم الطاقة الإلكترونية للحزمة إلى عدة آلاف من الإلكترونات فولت ، بينما تعمل الطرق البديلة مع عدة مئات. تسمح الحزمة الإلكترونية "الأكثر نشاطًا" التي يتم جمعها في مخروط ضيق بتحقيق تركيز أعلى بكثير للحزمة ، مما يقلل من التأثير الضار للانتثار - وهو سبب مباشر للقطع الأثرية ويقلل من محتوى المعلومات في الصورة.لتحقيق أقصى قدر من الدقة وجودة الصورة ، لم يقصر العلماء أنفسهم على صورة حيدة "أولية" غنية بالمعلومات تمامًا ، ولكنهم اقترحوا تحسين جودة الصورة بسبب المعالجة الرقمية والمتوسط اللاحق لـ 20 صورة تم الحصول عليها بالتسلسل. ونتيجة لذلك ، تم تقليل ضجيج الخلفية والتحف إلى حد ضئيل للغاية وتم الحصول على صورة مثالية تقريبًا تتوافق تمامًا مع متطلبات المهمة.النتائج المحققة ، وفقًا للعلماء الألمان ، ليست مجرد واحدة من الطرق الحالية للمسح المجسم ، بل هي في الأساس فرص جديدة لدراسة خصائص المواد الموجودة وإنشاء مواد جديدة ، وإمكانية تطوير تقنيات جديدة بشكل أساسي للعديد من فروع العلوم والتكنولوجيا التطبيقية ، بما في ذلك التكنولوجيا الحيوية والطب وعلوم المواد وغيرها الكثير.يمكنك معرفة المزيد حول نتائج البحث والتجارب على صفحات المنشور العلمي الشهير Nano Letters .
هذا كل شيء ، كانت هناك خدمة بسيطة لاختيار معدات Dronk.Ru المعقدة . لا تنسى الاشتراك في مدونتنا ، سيكون هناك الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام ... الراعي لهذا المنشور هو خدمة استرداد النقود LetyShops . رد الأموال لأي مشتريات على الإنترنت. اقرأ المزيد عن خدمة استرداد النقود في مقالنا اختر خدمة استرداد النقود للذكرى السادسة لـ Aliexpress.
Source: https://habr.com/ru/post/ar394197/
All Articles