Ajándékozz éves hvg360 előfizetést!
Két amerikai egyetem kutatóinak közösen sikerült létrehozniuk egy olyan röntgengépet, ami egyetlen atomról készített röntgenfelvételt.
Komoly áttörést sikerült elérniük az amerikai Ohio Egyetem, valamint a Chicagói Egyetem kutatóinak. A tudósoknak sikerült a világon elsőként elkészíteniük egyetlen atom röntgenképét. Az erről szóló tudományos publikáció a Nature hasábjain jelent meg.
A röntgensugárzást számos területen használják azóta, hogy az 1800-as években felfedezték. A képalkotó képességük miatt az orvostudományban, az anyagkutatásban, a régészetben és az asztrofizikában is komoly hasznát lehet venni. A röntgensugárzás az elektromágneses sugárzás egy fajtája, ami nagy energiával és rövid hullámhosszal rendelkezik.
A hagyományos használata ugyanakkor azon alapszik, hogy a röntgenezett anyag atomjai kölcsönhatásba kerülnek a sugarakkal, így generálva kimutatható jelet. Egyetlen atom esetében az atom által keltett jel gyenge, és nehezen megkülönböztethető a háttérzajtól.
Az eddigi legkisebb röntgenezhető anyagnak 10 ezer atomból kellett állnia, ami jól mutatja, milyen komoly eredményt értek el az amerikai tudósok. Ahogy az Interesting Engineering is írja, mindez forradalmasíthatja az anyagok detektálását.
A kutatók egy vas- és egy terbiumatomot választottak a röntgenezéshez. A hagyományos detektorokat egy pásztázó alagútmikroszkóppal (SX-STEM) kombinálták, amit elsősorban nanoméretű képalkotásra és az anyagok jellemzésére használnak. Egyszerűbben: az SX-STEM lehetővé teszi, hogy a röntgensugarak segítésével lássák az anyagon belüli elemeket, és megértsék annak kémiai felépítését.
Ezt úgy tudják megtenni, hogy az atom magjában lévő elektronokat gerjesztik: ezek a röntgensugarakat elnyelve mozgásba jönnek, így pedig egyedi „ujjlenyomatot” hoznak létre. Ez az abszorpciós spektrumnak nevezett ujjlenyomat segít a tudósoknak azonosítani a vizsgált anyagban található elemek típusát.
A tudósok megállapították, hogy a mostani vizsgálat során a vas- és a terbiumatomokra jellemző ujjlenyomatot kapták eredményül, vagyis sikerült egyetlen atomot megröntgenezniük. A kapott kép nagyban hasonlít arra a fotóra, amit egy fekete lyukról készítettek néhány évvel ezelőtt a kutatók.
A vizsgálati eredmény szerint a röntgenezést csak akkor sikerült végrehajtani, amikor a röntgensugarakat kibocsátó tűt elég közel helyezték az atomhoz, így a technológián még érdemes lenne dolgozni.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.
(A kiemelt kép illusztráció.)
