量子X射线显微镜即将问世

人气 788

【大纪元2020年12月02日讯】(大纪元记者高文森编译报导)美国能源部的布鲁克黑文国家实验室(BNL)开始建造使用量子特性改进的X射线显微镜。研究者表示,这是显微镜技术突破性的飞跃,实现使用少量的X射线,在不损伤敏感样品的基础上达到和现有一样的高精确度透视。

X射线显微镜能展示各种材料在微观下的粒子结构、化学成分和电子结构,近年来这种技术在帮助研究人员了解蛋白结构、更好地开发药物等领域有着不可低估的作用。

研究者表示,然而X射线显微镜还有可以改进的地方,比如,因为大量的高能射线往往会损伤一些精细的生物样品,比如植物细胞、病毒和微生物等。而如果使用少量的射线,虽然可以保护样品,但是成像的分辨率也大幅降低。

这项新研究的负责人之一麦克斯威尼(Sean McSweeney)说:“如果我们成功造出一个量子X射线显微镜,就能够用很少量的X射线,完成高分辨率的生物分子成像。”

研究介绍说这主要通过一种称为关联成像的技术达到这一目的。关联成像技术现在已经用于可见光成像,但是将其应用于X射线,则是一项重要的突破。

主要研究员弗鲁拉苏(Andrei Fluerasu)说,传统X射线成像技术都是向探测器发射单束的光子,而关联成像技术让X射线分成具有量子纠缠关系的两束光子,只让其中一束穿过样品。由于两束光子纠缠的关联性,通过数学计算,就能将两束射线的信息关联起来。虽然只有一部分射线穿过样品,但是并不会降低成像的分辨率。

研究团队估计需要两三年的时间将这一技术与X射线显微镜整合,目标在2023年,对微米尺度的物体成像分辨率达到10纳米以下。◇

责任编辑:朱涵儒

相关新闻
低温电子显微镜  有助生物分子观测
研究:量子纠缠的细节或永不可知
科学家首次成功实现50公里远量子纠缠
新研究实现15万亿个原子量子纠缠
最热视频
【秦鹏直播】川普特赦名单?佩洛西弹劾受挫
【微视频】拜登首日改川普政策 传统美国不再?
【新闻大家谈】中情局刻意淡化中共干预大选?
【拍案惊奇】拜登就职礼三反常 FBI查DC美军
【时事纵横】拜登就职草木皆兵 欧洲民众抗封锁
【财商天下】罗斯柴尔德 全球最神秘最富有家族
如果您有新闻线索或资料给大纪元,请进入安全投稿爆料平台
评论