Uma equipe de pesquisadores afiliados a várias instituições no Japão construiu um microscópio eletrônico de transmissão de alta voltagem pequeno o suficiente para ficar no laboratório de uma universidade. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , o grupo descreve a construção do primeiro microscópio de seu tipo e como ele funciona bem.

Os microscópios eletrônicos de transmissão de alta tensão (TEMs) usam características especiais dos elétrons, como suas propriedades de onda, para criar imagens de coisas tão pequenas quanto átomos de hidrogênio. Até agora, tais TEMs têm sido bastante grandes devido à necessidade de usar aceleradores de elétrons. Isso limitou seu uso geral. Neste novo esforço, os pesquisadores relatam uma maneira de diminuir o tamanho de um TEM sem sacrificar sua utilidade.

A equipe conseguiu esse feito usando cavidades de radiofrequência (RF) para acelerar os elétrons o suficiente para criar feixes. Isso permitiu que eles superassem a falta de coerência que havia encerrado outros esforços voltados para fazer um pequeno TEM. Os pesquisadores usaram uma série de cavidades de RF para controlar a coerência do feixe - e o feixe foi criado usando um acelerador TEM convencional.

Depois de passar por dois splicers de cavidade RF, o feixe foi cortado em pulsos sincronizados. O feixe pulsado resultante foi então enviado para uma cavidade de RF mais poderosa que direcionou o feixe para a amostra desejada. O feixe então passou por outra cavidade de RF que desacelerou os elétrons até a velocidade desejada, focalizá-los. A equipe relata que o microscópio resultante era facilmente pequeno o suficiente para caber em seu laboratório, muito menor do que os TEMs convencionais, que pode ocupar um edifício inteiro. Eles relatam também que o microscópio é capaz de acelerar elétrons a 550 kV, que é aproximadamente a metade dos TEMs do tamanho de um prédio.

Os pesquisadores demonstraram as habilidades de seu novo microscópio criando imagens de amostras do tamanho de nanômetros. Eles relatam que seu trabalho no microscópio não está completo - eles esperam melhorar suas capacidades usando cavidades feitas de materiais supercondutores, que eles acreditam poder acelerar os feixes para tensões mais altas. Essa melhoria, eles notam, deve permitir que eles tornem o microscópio ainda menor.

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