Электронный микроскоп нового поколения, способный различать отдельные атомы и измерять силу химических связей между ними, недавно изготовленный компанией Nion, был установлен и отлажен в Корнельском университете. Уникальный прибор может быстро разобраться с самыми сложными соединениями, необходимыми для производства компьютерных чипов, ячеек памяти и других компонентов современной электроники.
Микроскоп UltraSTEM100 относится к типу сканирующих просвечивающих электронных микроскопов. В таком устройстве узкий электронный пучок сканирует поверхность тонкого среза образца, и прошедшие сквозь образец электроны регистрируются детектором (наряду с рентгеновским излучением). Микроскопы этого типа и раньше могли различать атомы, но для построения размытой черно-белой картинки, в которой мог разобраться только многоопытный специалист, им обычно требовалось около часа, а порой и больше.
Новый микроскоп справляется с задачей за полминуты, получая набор изображений по 4096 пикселов, на которых атомы разных элементов показаны разными цветами. Казалось бы, невелика картинка, но, имея эти данные, ученые сразу получают массу информации о строении и свойствах исследуемого вещества.
Качественного скачка позволила добиться сложная технология фокусировки электронов, исправляющая все геометрические аберрации электронной оптики вплоть до пятого порядка. Это дало возможность сфокусировать электроны в резкое пятнышко меньше диаметра атома и получить интенсивность пучка значительно выше обычной.
Прошедший сквозь образец электронный пучок не только формирует изображение. Детекторы