라이트닝 바카라적인 "관찰"

라이트닝 바카라적인 "관찰"

2023/03/15

라이트닝 바카라적인 "관찰" 원자 수준에서 라이트닝 바카라를 성공적으로 식별하고 시각화 한

나노 미터 크기의 재료를 안전하고 효과적으로 활용하고 성능을 향상시키기 위해서는 특성을 자세히 아는 것이 필수적입니다 지금까지는 일정량의 나노 물질을 가진 어셈블리의 평균 값을 측정 할 수밖에 없었으며 측정 할 수있는 제한된 수의 샘플이있었습니다 Aist입니다2019 년 새로 개발 된 변속기 전자 현미경4064_407910 nm 범위 내에서 나노 물질의 성능 측정 2 배 더 높은 해상도를 선택했습니다 또한 2022 년에 투과 전자 현미경은 다양한 물질, 생물학적 및 화학 반응에서 변화 및 분산 공정을 추적하는 데 사용될 것입니다원자 수준에서 "라이트닝 바카라"에 대한 세계 최초의 성공적인 식별나는 그것을했다 우리는 연구 개발 과정을 추적 할 것입니다

변속기 전자 현미경을 사용하는 라이트닝 바카라 감지 불가능합니까?

Micro와 Nano의 세계는 연구원들이 탐구하려는 욕구와 기술 개발로 인해 점차 시각화되었습니다 1930 년대에 실질적으로 사용 된 전자 현미경은 원칙적으로 01 나노 미터 (NM) 미만의 해상도를 가지며 생물학, 물리학, 화학 및 공학을 포함한 다양한 분야에서 사용됩니다 오늘날 고해상도 전자 현미경은 원자 수준 크기를 관찰하는 데 사용될 수 있습니다 예를 들어, 고정식 투과 전자 현미경 (TEM)은 이제 결정에서 원자 및 결함의 배열을 관찰하고 전자 빔이 샘플을 통과 할 때 손실 된 에너지를 측정하고 샘플에 포함 된 요소 및 전자의 상태를 검사 할 수 있습니다

Nanomaterial Research Division 인 전자 현미경 그룹의 Chiga Ryonori는 다음과 같이 말합니다 "전달 전자 현미경의 기본 사용은 원자를 관찰하고 구조를 조사하는 것이 었습니다 미세한 관찰은 나노 기술의 분야에서 필수적이지만, 동일한 유형의 요소의 '라이트닝 바카라'를 구별 할 수 없다는 것이 었습니다

라이트닝 바카라는 같은 수의 양성자 및 상이한 수의 중성자를 갖는 요소이며, 화학적 특성은 원래 원자와 거의 동일하며 질량 수만 다릅니다

원자와 분자의 구조를 알 수 있도록 고해상도를 자랑하는 투과 전자 현미경조차도 라이트닝 바카라를 구별 할 수 없었습니다 투과 전자 현미경의 이미지는 원자의 전하 상태를 반영하지만, 전하가없는 중성자의 수는 이미지에 반영되지 않으므로, 다른 수의 중성자를 가진 라이트닝 바카라를 구별 할 수 없다고한다

이것은 전송 전자 현미경의 근본적인 제약으로 간주되었지만 Chiga와 그의 그룹은 방출 된 전자의 에너지를 정렬하고 Atoms의 진동 에너지의 차이로서 하나의 중성자의 가중치의 차이를 감지하는 기술을 사용하여 높은 공간 분해능을 가진 라이트닝 바카라 요소를 탐지하는 기술을 성공적으로 개발했습니다 (보도 자료 조항 3/3/2022) 이는 레이저 및 방사선을 사용한 기존 라이트닝 바카라 감지 기술보다 높은 정도 이상입니다

그래 핀의 "라이트닝 바카라 진동"의 세계 최초의 측정

투과 전자 현미경으로 라이트닝 바카라 식별이 가능한 이유는 무엇입니까?

결정의 원자가 진동하는 "라이트닝 바카라 진동"으로 알려진 현상 라이트닝 바카라 진동의 정확한 측정은 또한 나노 물질의 열 특성을 확인하여 재료의 특성에 대한 자세한 이해에 필수적입니다

"라이트닝 바카라 진동을 캡처하기 위해 가장 먼저해야 할 일은 에너지 해상도와 공간 분해능을 갖춘 장치를 사용하여 충분한 신호를 달성하기위한 조건을 달성하는 것입니다 전자 현미경 제조업체 인 Jeol Co, Ltd와의 공동 작업에서, 우리는 단지 흑점으로 가득 찬 세상을 초래할 수있는 낮은 acceleration microscope를 개발하여 전자 미세 제조업체 인 Jeol Co, Ltd 그러나 가장 높은 에너지 해상도 그러나 과제는 공간 해상도와 측정 할 수있는 신호의 양을 개선하는 것이 었습니다 "라고 Chiga는 회상합니다

라이트닝 바카라 진동 자체는 이전에 다른 분광법을 사용하여 측정되었습니다 그러나 기존 방법을 사용하여 측정 할 수있는 샘플은 몇 마이크로 미터 (µm)에서 1 밀리미터 (mm)까지 크며 샘플은 특정 두께를 가져야합니다 예를 들어, 새로운 나노 물질로서 관심을 끌고있는 그래 핀은 약 1 nm의 원자의 두께를 가지므로 라이트닝 바카라 진동을 측정하는 것이 불가능합니다

또한, 모든 인접한 원자가 탄소라고 불리는 비극성 물질이라는 사실은 또한 그래 핀의 라이트닝 바카라 진동 분석을 방해하는 요인이다 기존의 분광법에서, 동일한 원자로 구성된 그래 핀과 같은 전자의 배열에 편향이없는 비극성 물질의 라이트닝 바카라 진동은 측정 할 수 없었다

그러나 Chiga와 그의 그룹은 Vienna University, University of Rome La Sapienza 및 Jeol Co, Ltd

"나는 그래 핀과 같은 비극성 재료의 신호를 어떻게 든 측정하고 싶었습니다 투과 전자 현미경에서, 조사 된 전자 빔은 대부분의 경우에 아래쪽으로 똑바로 전달되지만, 드문 경우에는 전자가 핵 근처에서 오른쪽으로 통과 할 때, 매력의 힘에 매료되면, 그들은 너무 멀리 떨어져 있고 흩어져있는 것으로 생각되었다 라이트닝 바카라 진동으로 인한 전기 힘은 전자의 구름과 핵 사이에 작용하여 진동 자체의 신호를 감지 할 수있었습니다 "

이 연구는 인접한 원자가 극성을 갖는지 여부에 관계없이 임의의 재료의 라이트닝 바카라 진동을 측정 할 수 있음을 보여 주었다 이 연구 결과는 2019 년 8 월 Academic Journal Nature에 발표되었으며 큰 반응을 받았습니다 (2019/08/13 보도 자료 기사)

"예를 들어, 일본의 싱크로트론 Spring-8은 약 500m의 직경을 가지고 있으며, 작은 실험은 많은 준비가 필요합니다 연구원은이 연구원 이이 연구를"탁상 싱크로 트론 "이라고 불렀습니다 현미경 "

Chiga와 그의 동료들은 추가 연구를 계속했으며 3 년 후, 그들은 또한 자연에서 "라이트닝 바카라 진동 측정 기술을 사용한 동위 원소의 식별"을 발표했습니다

진동 에너지의 차이로서 하나의 중성자의 중량 차이를 감지

1897 년에 드라이 플레이트 사진을 사용하여 동일한 원자가 처음 관찰 되었음에도 불구하고 상이한 질량을 가진 라이트닝 바카라 나중에, 질량의 이러한 차이는 핵의 중성자 수에 기인 한 것으로 밝혀졌으며, 다양한 측정 방법이 개발되었다 이제 충분한 샘플 크기로 라이트닝 바카라의 특성을 높은 정확도로 측정 할 수 있습니다 오늘날, 라이트닝 바카라 측정은 식품 기원을 식별하고 화석의 나이를 추정하고 생태계를 분석하는 데 필수적입니다 예를 들어 라이트닝 바카라의 비율이 예를 들어 동일한 분자에 대해서도 영역마다 다르다는 사실을 사용합니다 또한, 라이트닝 바카라는 화학 반응 동안 분자의 움직임을 아는 데 중요한 단서를 제공합니다 그러나 충분한 샘플을 확보하는 것이 항상 가능하지는 않습니다 작품과 작은 화석을 분석 할 때는 매우 작은 샘플에서 작은 라이트닝 바카라를 감지해야합니다 또한, 기존 기술은 수십 ~ 수백 개의 NM의 해상도를 가지며, 모노 토믹 및 단일 분자 크기 01 내지 10 nm의 분석은 어려웠다

동위 원소를 투과 전자 현미경으로 검출 할 수없는 이유는 지금까지 동위 원소와 질량의 차이를 유발하는 중성자가 전하가없는 재료이기 때문입니다 그러나, 라이트닝 바카라 진동에 대한 이전의 연구를 통해, 변속기 전자 현미경으로 모든 재료의 진동 에너지를 관찰 할 수 있었으며, 이미지로 전하가없는 중성자에 대한 정보를 캡처 할 수있게되었다 특히, 모노 크로이터가 장착 된 투과 전자 현미경을 사용하여 진동 에너지의 차이로서 하나의 중성자의 중량 차이를 감지 할 수있게되었다 중성자의 수를 아는 것은 원자의 질량을 알고 동위 원소를 식별 할 수 있기 때문입니다

라이트닝 바카라 진동의 관찰에서, 정보는 핵과 충돌하고 고도로 흩어져있는 전자에서만 발견 될 수 있으며,이 정보를 선택적으로 사용하여 고해상도를 달성 할 수 있음을 입증했다 Chiga와 동료들은 동위 원소를 감지 할 때이 "상식적인"방법을 적용하기로 결정했습니다 검출기는 의도적으로 전자 경로 외부에 배치되며, 이전에는 한 번도 한 번도 타격을 입지 않았으며 신호를 수집합니다 효율적으로 분광되는 전자가 크게 산란 된 어두운 필드 방법입니다 동시에, 몇몇 연구 팀은 변속기 전자 현미경을 사용하여 검출 된 동위 원소 사례를보고했지만, 모두 Brightfield 방법을 사용하기 때문에 빛과 이온을 사용한 기존 동위 원소 검출 기술에 비해 이점이 특히 높지 않았습니다 이번에는 다크 필드 방법은 Chiga와 다른 사람들에 의해 예상되는 것처럼 높은 공간 해상도를 달성했으며, 투과 전자 현미경을 사용하여 1 내지 4와 같은 매우 적은 양의 동위 원소조차도 감지 할 수있었습니다

라이트닝 바카라 교환 위치의 현실적인 관점 "현장 관찰"

그게 전부는 아닙니다 이 연구를 획기적으로 만드는 것은 더 이상 샘플이 동위 원소를 감지하기 위해 분해 될 필요가 없다는 것입니다 라이트닝 바카라적으로 사용되는 질량 분석법에서 샘플이 분해되어 측정되므로 동위 원소의 위치를 알 수 없었습니다

"지금까지 라이트닝 바카라 감지는 기본적으로 물질에 얼마나 많은 라이트닝 바카라가 있는지 아는 것이 었습니다 즉, 탐지 감도를 높이려면 샘플이 전체 물고기를 준비하는 데 필요했습니다 물고기를 온통 물고기로 사용하여 조잡한 몸으로 만들어 질 수는 없지만, 감도가 증가하기 때문에 원래의 상태로 돌아갈 수는 없기 때문입니다 그러나이 방법을 사용하면 라이트닝 바카라가 위치한 위치와 샘플을 깨지 않고 어떻게 움직이는지를 실시간으로 관찰 할 수 있습니다 "

Chiga는 그래 핀 라이트닝 바카라가 균열을 채우고 투과 전자 현미경으로 퍼지는 세계 최초의 비디오를 보여주었습니다 지구상의 탄소의 약 11%에 존재하는 탄소의 라이트닝 바카라¹³c C로 만든 그래 핀의 "갈라진"을 참고하여 샘플 온도는 650 ° C ~ 700 ° C로 설정되고, 균열은 전자 빔으로 조사되어 균열이 채워지면 그래 핀이 자랍니다 매립 된 위치의 탄소 원자는¹²c

라이트닝 바카라 질량의 차이를 색상으로 식별하기 위해 기술을 사용하면 틈새에 사용될 수 있습니다¹²CS는 또한 모여서 그래 핀 내부의 탄소 원자가 서로 위치를 교환 할 때 추적 할 수있었습니다 이론적으로는 탄소 원자가 이런 식으로 움직이는 것이 지적되었지만, 전자 현미경으로 시각적으로 성공적으로 표시 된 것은 이번이 처음입니다

"그래 핀 균열을 채우는 원자가 어디에서 왔는지에 대한 다양한 논쟁이있었습니다 전자 현미경 (¹²c)에서 만들어졌으며 그래 핀 자체에서 나온 것입니다 (이번에는¹³c)를 사용하여 토지를 되찾기 위해 사용 된 자체 수리 이론이있었습니다 아무도 그것을 증명할 수 없습니다 그러나이 실험에서 전자 현미경에서 진공 상태에 가까운 세상을 찾으려면 가스 (¹²c)를 사용하여 자란 것으로 입증되었습니다 이것은 실험을 통해 이론 만 사용하여 설명 할 수없는 현상을 어떻게 이해할 수 있었는지에 대한 예라고 할 수 있습니다 "

현미경을 실시간으로 사용하여 화학 반응 과정을 직접 관찰하는 방법을 "현장 관찰"이라고합니다

예를 들어, 생물학에서는 세포가 전환되는 회전율 현상에서 세포를 조립하는 방법을 추적하기 위해 라이트닝 바카라를 사용하는 연구가 있으며, 양자 컴퓨터의 발달과 약물 발견 분야에서 원자의 움직임을보다 상세하게 추적하는 지표로 라이트닝 바카라를 사용하는 연구가 있습니다 현미경은이 분야의 연구에서 큰 의미를 가질 것입니다 " 앞으로, 응용 프로그램은 나노 물질의 발달뿐만 아니라 기본 생물학 연구 및 약물 발견 연구를 포함한 광범위한 분야에서도 확장 될 것입니다

인간만이 "알 수없는 현상에 진심으로 헌신 할 수 있습니다"

연구원으로서 Chiga의 기본 원칙은 "알 수없는 현상에 대한 진실한"에 대한 그의 태도입니다 이 현상을 한 번 보더라도 우연의 일치 일 수도 있고 재현 가능할 수 있습니다 그러나 항상 이유, 메커니즘 및 현상에 대한 조건이 있습니다

"전자의 행동에 대한 다양한 정보가 있습니다 다시 말해, 전자는 물질에 관한 모든 것을 알고 있습니다 그러나 이것의 작은 부분 만 인간에게 사용할 수 있습니다 자연에 직면하고 그것으로부터 약간의 정보조차 추출하는 것이 우리의 일입니다"

대학에서 박사 과정에서 Chiga는 탄소 나노 튜브 (CNT)를 연구하고있었습니다 그 당시, 우리는 CNT의 가열로 인해 CNT가 팽창하고 찌그러진 신비한 현상을 관찰했습니다

"Peck-Pick으로 움직이는이 CNT는 현상에 대한 과학적 호기심을 정직하게 자극했을뿐만 아니라 과학자로서의 기본적인 태도에도 큰 영향을 미쳤습니다 최근 과학에서 인공 지능의 사용으로 이론은 실험에 앞서 이론이 직면하는 경향이 있습니다 그러나 인간이 인간이 놀랍게도 놀랄 때, 아마도 인간의 의미를 고려하는 것은 불가능합니다 그곳에서 발견에 의미를 부여하십시오 "

Chiga와 그의 친구들은 변속기 전자 현미경을 사용하여 다음에 볼 수있는 것을 확인하고 향후 연구를 희망합니다