Օհայոյի և Իլինոյսի համալսարանների գիտնականները ռենտգենյան տեխնոլոգիայի կիրառման շնորհիվ կարողացել են ստանալ մեկ ատոմի ցնցող պատկեր: Այս մասին հաղորդվում է մամլո հաղորդագրությունում Օհայոյի համալսարան.
1800-ականների վերջին ռենտգենյան ճառագայթների հայտնաբերումից հետո դրանք կարևոր գործիք են դարձել բազմաթիվ ոլորտներում: Այն էլեկտրամագնիսական ճառագայթման մի տեսակ է, որն ունի շատ բարձր էներգիա և կարճ ալիքի երկարություն, և նյութի մեջ ներթափանցելու նրա ունակությունը դարձնում է ճառագայթը շատ օգտակար բժշկության, նյութագիտության, հնագիտության և աստղաֆիզիկայի մեջ պատկերների համար:
Ռենտգենյան ճառագայթների հայտնաբերման ավանդական մեթոդները, սակայն, հիմնվում են նմուշի բազմաթիվ ատոմների հետ ռենտգենյան ճառագայթների փոխազդեցության վրա՝ հայտնաբերելի ազդանշան ստեղծելու համար: Դա պայմանավորված է նրանով, որ մեկ ատոմի կողմից արտադրվող ազդանշանը չափազանց թույլ է, ուստի դժվար է այն տարբերել ֆոնային աղմուկից:
Ռենտգենյան ճառագայթներով լուսավորվող ամենափոքր քանակի նախորդ չափանիշը 10 ատոմն էր, և դրա համեմատ այս ձեռքբերումը հեղափոխական է: Այն կարող է պոտենցիալ հեղափոխություն անել, թե ինչպես են գիտնականներն ու հետազոտողները նյութեր հայտնաբերում: Իրենց ուսումնասիրության համար գիտնականներն ընտրել են երկաթի և տերբիումի ատոմ:
Սովորական ռենտգենյան դետեկտորները փոփոխվել են սուր մետաղական ծայրով, որը զուգորդվում է սինքրոտրոնային ռենտգենյան սկանավորման թունելային մանրադիտակով (SX-STEM), որը հիմնականում օգտագործվում է նանոմաշտաբի պատկերման և նյութի բնութագրման համար՝ առանձին ատոմներից ռենտգենյան ճառագայթներով գրգռված էլեկտրոնները հայտնաբերելու համար:
Պարզ ասած՝ SX-STEM-ը թույլ է տալիս գիտնականներին ռենտգենյան ճառագայթներ օգտագործել՝ նյութի տարրերը տեսնելու և դրա քիմիական բաղադրությունը հասկանալու համար: Դա տեղի է ունենում ատոմի միջուկի էլեկտրոնները գրգռելով (կամ էներգիա հաղորդելով): Երբ էլեկտրոնները կլանում են ռենտգենյան ճառագայթները և հուզվում, նրանք յուրահատուկ մատնահետք են ստեղծում: Այս տպագրության շնորհիվ գիտնականները որոշում են այն տարրերի տեսակը, որոնք առկա են ուսումնասիրված նյութում։
Թիմը պարզել է, որ ռենտգենյան ճառագայթների կլանման սպեկտրները հայտնաբերել են երկաթի և տերբիումի ատոմներին համապատասխանող եզակի նշաններ: Գիտնականները լրացուցիչ օգտագործել են ռենտգենյան ռեզոնանսային թունելավորման (X-ERT) մեթոդը՝ ատոմների քիմիական վիճակները բնութագրելու համար և հայտնաբերել գերիշխող երկաթի ատոմը։
Հետաքրքիր է, որ հետազոտողները նկատել են, որ ռենտգենյան ազդանշանը հնարավոր է հայտնաբերել միայն այն ժամանակ, երբ մասնագիտացված ծայրը տեղադրվել է ատոմի մոտ: Սա հաստատեց, որ հայտնաբերումը խիստ տեղայնացված էր և կենտրոնացած էր հետազոտողներին հետաքրքրող ատոմի վրա՝ թույլ տալով մանրամասն բնութագրել և վերլուծել ատոմի հատկությունները և վարքագիծը:
«Այս ձեռքբերումը համատեղում է սինքրոտրոնային ռենտգենյան ճառագայթումը քվանտային թունելավորման գործընթացի հետ՝ բացահայտելու մեկ ատոմի ռենտգենյան մակագրությունը և բացում է բազմաթիվ հետաքրքիր հետազոտություններ, ներառյալ միայն մեկ ատոմի քվանտային և մագնիսական հատկությունների ուսումնասիրությունը՝ օգտագործելով սինքրոտրոնային ռենտգեն։ ճառագայթում»,- հայտնում են գիտնականները։
Կարդացեք նաև.
Թողնել գրառում