ポリテクニック モントリオールは、北米で最も強力な断層撮影用原子探査機を受領した最初の施設となりました。
この顕微鏡を使用すると、研究者はサンプルの組成を原子ごとに特定できるだけでなく、各原子の位置を正確にマッピングすることもできます。
骨粗鬆症の新しい治療法の開発から、より堅牢な着陸装置の設計まで、実用化の可能性は数多くあります。
「私たちは原子でレゴをしているだけではありません」とモントリオール工科大学のウサマ・ムタナッビル教授は言う。 「原子の位置を理解したい場合、それは単なる楽しみのためではなく、実際には材料の性能と、なぜ劣化するのかを理解するためです。」
Invizo 6000 アトム プローブは、原子を 1 つずつ除去してサンプルの原子組成を分析し、前例のない詳細レベルで物体の 3 次元画像を生成します。
統合された質量分析計は、各原子の性質だけでなく、その同位体形態も特定します。このツールは非常に高感度なので、水素やリチウムを含む最小の原子も認識します。
この顕微鏡により、ナノエレクトロニクス、オプトエレクトロニクス、エネルギー変換と貯蔵、航空宇宙用金属合金、バイオ統合技術、バイオマテリアルなどの量子情報技術に応用できる先端材料の開発が可能になる可能性がある。
この技術により、原子の変動や不純物の影響を受けやすい新世代の半導体や量子材料の設計を検討することも可能になります。
また、このデバイスは、骨などの生体組織の内部を観察するなど、微細構造をより深く理解するための道を開きます。
この装置の取得は 7 年前に開始され、最終的に数百万ドルを集めるためにモントリオール大学、高等技術学校、マギル大学、シャーブルック大学の間で提携する必要がありました。
プローブが分析するサンプルは人間の髪の毛の約 1,000 分の 1 です。針状にカットした後、摂氏マイナス230度で冷凍し、強い電場を加えます。次に、レーザーからのパルスが原子を表面に「持ち上げ」、分析できるようにします。
「これらの強力な電場により、表面の原子が緩んでしまいます」とムッタナビル教授は説明しました。 「原子を引き剥がすには（レーザーの）数百パルスが必要です。原子が引き剥がされると、原子は検出器に向かって推進されます。」
原子が検出器に到達するまでにかかる時間により、研究者はその質量と化学的正体を判断できます。原子が検出器に衝突した場所により、原子がサンプル表面のどこにあったかを計算できます。
この装置は、ムタナビル教授らが分析した隕石サンプルなど、すでに成果を上げている。
「この隕石は太陽系の誕生よりも古いものであることが判明したため、50億年以上前のものである」と研究者は述べた。
ムタナビル氏の同僚の一人は、産業界と協力して次世代の X 線スキャナーの開発に取り組んでいます。
がんをできるだけ早期に検出するには、非常に効率的な検出器が必要であり、その効率の重要な要素は、X線スキャンに使用される材料の原子レベルの均一性であると同氏は述べた。
ムタナビル氏は、この新しい装置により「原子がどこに配置されているかを見ることができ、その位置と分布が検出器の性能を決定する」と述べた。また、使用される材料がより均一であれば、同じ結果を得るために必要なX線の回数は少なくなるだろうと同氏は述べた。
–La Presse CanadienneによるこのレポートはCityNewsによって翻訳されました
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