Un equipo de investigadores afiliado a varias instituciones en Japón ha construido un microscopio electrónico de transmisión de alto voltaje lo suficientemente pequeño como para residir en un laboratorio universitario. En su artículo publicado en la revista Cartas de revisión física , el grupo describe la construcción del primer microscopio de su tipo y lo bien que funciona.

Los microscopios electrónicos de transmisión de alto voltaje (TEM) utilizan características especiales de los electrones, como sus propiedades onduladas, para crear imágenes de cosas tan pequeñas como átomos de hidrógeno individuales. Hasta ahora, estos TEM han sido bastante grandes debido a la necesidad de utilizar aceleradores de electrones. Esto ha limitado su uso general. En este nuevo esfuerzo, los investigadores informan de una forma de reducir el tamaño de un TEM sin sacrificar su utilidad.

El equipo logró esta hazaña utilizando cavidades de radiofrecuencia (RF) para acelerar los electrones lo suficiente como para crear haces. Esto les permitió superar la falta de coherencia que había puesto fin a otros esfuerzos encaminados a realizar un pequeño TEM. Los investigadores utilizaron una serie de cavidades de RF para controlar la coherencia del haz, y el haz se creó utilizando un acelerador TEM convencional.

Después de pasar por dos empalmadores de cavidades de RF, el rayo se recortó en pulsos sincronizados. El rayo pulsado resultante se envió luego a una cavidad de RF más potente que apuntó el rayo a la muestra deseada. El rayo luego pasó a través de otra cavidad de RF que desaceleró los electrones a la velocidad deseada, enfocándolos. El equipo informa que el microscopio resultante era fácilmente lo suficientemente pequeño como para caber en su laboratorio, mucho más pequeño que los TEM convencionales, que puede ocupar todo un edificio. Informan también que el microscopio es capaz de acelerar electrones a 550 kV, que es aproximadamente la mitad que los TEM del tamaño de un edificio.

Los investigadores demostraron las capacidades de su nuevo microscopio creando imágenes de muestras de tamaño nanométrico. Informan que su trabajo en el microscopio no está completo; esperan mejorar sus capacidades utilizando cavidades hechas de materiales superconductores. que creen que podría acelerar los haces a voltajes más altos. Tal mejora, ellos notan, debería permitirles hacer el microscopio aún más pequeño.

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