巧妙的技巧使电子显微镜成像速度提高20倍

导读 代尔夫特理工大学(TU Delft)的研究人员扩展了一个巧妙的技巧,并将电子显微镜成像的速度提高了20倍。只需要做一个简单的调整即可:将电压

代尔夫特理工大学(TU Delft)的研究人员扩展了一个巧妙的技巧,并将电子显微镜成像的速度提高了20倍。只需要做一个简单的调整即可:将电压施加到样品架上。通过这种简单的干预,现在可以在一个晚上或一个工作日内检查通常需要一周使用电子显微镜成像的标本。

当以最小的比例成像时,电子显微镜是无与伦比的。与捕获光粒子的光学显微镜不同,扫描电子显微镜(SEM)在标本(例如组织的薄切片)上发射电子束。束中的电子在组织中散射,随后散射的电子被传感器捕获。然后,计算机根据光束扫描在每个位置上散布的电子数量创建图像。

艰巨的任务

电子显微镜能够将物体放大多达一百万倍,使您可以在几乎分子水平上检查组织或其他材料的结构。但是,由于该设备的工作原理如此详尽,因此绘制出小的物体确实是一项艰巨的任务。TU Delft研究员Jacob Hoogenboom说:“例如,作为糖尿病研究的一部分,我们正在与格罗宁根大学(UMC Groningen)的研究人员合作,制作胰腺Langerhans产胰岛素胰岛的图像。” “要从老鼠身上仅获取一片胰腺组织的完整图像,大约需要一周的测量时间。”

Hoogenboom的研究小组正在致力于改进光学和电子显微镜,现在已经提出了一个巧妙的技巧,可以将这一过程加快20倍。他解释说:“在样品架上施加电压使我们能够减慢入射电子的速度,同时又加快了输出电子的速度。” “这种加速意味着电子以更多的能量撞击检测器,因此它们产生更多的信号,从而压倒了电子噪声和散粒噪声,并使设备能够更有效地进行测量。”

潜在的

研究人员通过一个不同的基础研究项目提出了这个想法。在这项研究中,他们试图找出电子在不同能量下与它们所扫描的材料发生何种化学反应。Hoogenboom说:“这样做的目的是尽可能地限制这些反应,因为您不希望在扫描时更改正在扫描的内容。” “为了调节电子的能量,我们还尝试了向样品施加电势。当我们意识到我们也可以利用这种电势来节省创建图像的时间时,正在相互讨论。”

TU Delft技巧的妙处在于,它不需要任何复杂的调整:任何拥有扫描电子显微镜的人都可以使用它。Hoogenboom:“在大多数电子显微镜中,已经可以在样品架上施加电压。通常人们使用此选项将高能散射电子与低能电子分离开,因此您只剩下有用的信号。但是直到现在没有人意识到您能够更快地对标本成像。”

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