斯旺西大學（Swansea University）的研究人員為中性原子束顯微鏡創(chuàng)造了一種新的成像方法，可大大加快顯微鏡圖像的獲取速度。中性原子束顯微鏡已成為科學研究的一個重點，因為它能夠?qū)ι逃蔑@微鏡無法成像的表面進行成像，例如細菌生物膜、冰膜或有機光伏系統(tǒng)等精細樣品，這些樣品通常會受到電子、離子或光子的破壞或改變。

這些顯微鏡通過從表面散射一束低能中性粒子（通常是氦原子）來掃描其結構和成分。

目前，中性原子束顯微鏡通過一個微小針孔照射材料，掃描樣品的位置，然后捕捉分散的光束來生成圖像。然而，這種方法有一個很大的局限性：成像過程耗時，因為它是一次測量一個像素。通過減小針孔直徑來提高分辨率會大大降低光束通量，從而導致測量時間更長。

斯旺西大學最近的一項研究為解決這一問題提供了可行的方案�；瘜W系吉爾-亞歷山德羅維奇（Gil Alexandrowicz）教授的研究小組開發(fā)出了一種更快的針孔掃描替代方法。

他們利用一束氦-3 原子（普通氦的一種稀有輕同位素）展示了這項新技術。新方法包括將原子束穿過非均勻磁場，并在原子束粒子與樣品相互作用時利用核自旋前沖對其位置進行編碼。

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斯旺西研究小組的博士生Morgan Lowe設計了磁編碼裝置，并進行了第一批實驗來驗證這種新方法。值得注意的是，測得的光束輪廓與數(shù)值模擬結果非常吻合。研究人員還進行了進一步模擬，結果表明磁編碼技術可以顯著提高圖像分辨率，而所需時間卻比傳統(tǒng)針孔顯微鏡方法少得多。我們開發(fā)的方法為中性光束顯微鏡領域帶來了各種新機遇。它可以提高圖像分辨率，而不需要過長的測量時間，還有可能根據(jù)所研究樣品的磁特性實現(xiàn)新的對比機制。

Alexandrowicz說：“我們開發(fā)的方法為中性束顯微鏡領域開辟了各種新的機會。它應該可以提高圖像分辨率，而不需要過長的測量時間，并且還具有基于所研究樣品的磁性特性啟用新的對比機制的潛力。在不久的將來，我們將進一步開發(fā)這種新方法，以創(chuàng)建一個完全正常工作的磁編碼中性光束顯微鏡原型。這將有助于測試新技術的分辨率極限、對比機制和操作模式�！�

Alexandrowicz最后說：“在更遙遠的將來，科學家和工程師應該可以使用這種新型顯微鏡來表征他們生產(chǎn)和/或研究的敏感而精細的樣品的形貌和成分�！�

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