Ученые физико-технического факультета СОГУ смогли качественно повысить возможности электронного микроскопа, изобретенного более 90 лет назад. О деталях научно-технического изобретения рассказал один из его авторов, заведующий кафедрой физики и астрономии, кандидат технических наук Иван СИЛАЕВ.
И.В. Силаев и Т.Т. Магкоев в лаборатории факультета.
– Иван Вадимович, микроскоп в шутку называют "третьим глазом" ученого. Вы много лет посвятили его совершенствованию, так в чем же состоит ваше изобретение?
– Микроскоп, о котором идет речь, – это растровый электронный микроскоп 1987 года выпуска (РЭМ). Он предназначен в основном для получения изображения поверхности объекта с высоким разрешением.
Исторически первыми микроскопами были оптические, использующие световые лучи. Однако это прибор с ограниченными возможностями, что связано с самой природой света. Сколько бы линз ни содержал такой микроскоп, изучить форму и строение частицы меньше 0,20 микрометров (1 тысячная метра) он не поможет.
Например, бактерии с его помощью мы видим, а вирусы нет. Почти 100 лет назад был изобретен электронный микроскоп, в котором свет удалось заменить электронами. Его возможности более чем в 10 тысяч раз превосходят возможности оптического микроскопа.
– Но теперь и этих возможностей оказалось недостаточно?
– Да, и так было и будет всегда. На глубину до 1 микрометра микроскоп "заглянуть" не может, а разработанный и запатентованный нами детектор тормозного рентгеновского излучения позволяет это сделать, дополняя электронный микроскоп такой возможностью.
– Как это происходит?
– Образец сканируется электронным лучом. При сканировании луч проникает на малую глубину и естественным образом тормозится. В результате торможения электронов луча в образце возникает тормозное рентгеновское излучение. Получается, что образец изнутри начинает подсвечиваться своеобразной "рентгеновской лампочкой".
Выходящее наружу рентгеновское излучение просвечивает образец, как флюорография – человека.
Если поймать это излучение специальным детектором, то можно увидеть теневую проекцию подповерхностных областей образца исследования, указывающую на зоны с разной степенью поглощения рентгеновского излучения, а значит, с разной плотностью.
Вот такой детектор, позволяющий "увидеть" подповерхностную структуру образца, мы и разработали.
– Как возникла идея усовершенствовать микроскоп?
– Это командная работа. За время нахождения РЭМа на факультете я уже не раз его модернизировал. Например, в 80-е годы изображения с мониторов микроскопа фиксировались с помощью пленочного фотоаппарата. А в новом тысячелетии мне хотелось иметь компьютерный захват картинки, как в современных РЭМах.
Вначале я стал использовать цифровой фотоаппарат вместо пленочного. Поскольку построение изображения в максимальном разрешении длится 41 секунду, пришлось перепрограммировать фотоаппарат на длительную выдержку.
Работа с микроскопом сразу стала комфортней, но я понимал, что есть еще к чему стремиться. Одновременно было желание с помощью микроскопа "заглянуть за горизонт", а в нашем случае – "приподнять" поверхность исследуемого образца.
Идея, как это можно сделать, возникла в обсуждениях с доктором физико-математических наук профессором Тамерланом Таймуразовичем Магкоевым, учителем физики Татьяной Ивановной Радченко и нашим аспирантом Зауром Созаевым. Впоследствии Заур получил грант Фонда содействия инновациям по программе "Умник". Так мы объединили усилия и разработали детектор, который позволит ученым получать больше информации об исследуемых объектах.
– Чем еще удивит ваш микроскоп?
– В декабре на изображения, полученные с его помощью, можно будет посмотреть в Москве на ВДНХ в павильоне "Атом". Что именно увидел микроскоп, – скоро узнаем!
-
Зажженный вами не погаснет свет!05.10.2018 14:45Редакция01.01.2017 8:00
-
Реклама и реквизиты01.01.2017 2:30Упрощенная бухгалтерская (финансовая) отчетность01.05.2016 17:45
-
Разжижаем кровь13.06.2018 16:45Фокус фикуса Бенджамина27.09.2024 15:25
-
ОрджВОКУ - 100 лет!20.11.2018 12:15150-летие технологическому колледж полиграфии и дизайна, 15 октября 201830.10.2018 15:30