Ich bezog mich auf Elektronenmikroskope und las, dass die Wellenlänge der Elektronen viel kleiner ist als die des sichtbaren Lichts. Aber die Frage, auf die ich keine Antwort finden kann, war: Wenn Gammastrahlung die kleinste Wellenlänge von allen hat , warum kann sie dann nicht verwendet werden, um noch feinere Details in der Mikroskopie zu erreichen?
Als Röntgenstrahlen & -Strahlen eine sehr niedrige Wellenlänge haben, könnte man daran denken, ein Röntgen- oder Gammastrahlenmikroskop zu bauen. Das Problem besteht jedoch nur darin, beide zu fokussieren . Sie können nicht fokussiert werden, da sichtbares Licht mit refraktiven konvexen Linsen (im Mikroskop) fokussiert wird, was eine Vergrößerung von etwa 2000 ergibt. Ein weiteres Problem mit Gammastrahlen ist, dass sie eine sehr hohe ionisierende Kraft haben und dadurch maximal mit Materie interagieren Zerstörung (verursacht Atomzerfall).
Aber andererseits haben wir Elektronenmikroskope, die nach dem Prinzip der Wellennatur bewegter Elektronen arbeiten. Durch eine Potentialdifferenz von 50 kV beschleunigte Elektronen haben eine Wellenlänge von etwa 0,0055 nm. (was gemäß der De-Broglie-Beziehung der Welle-Teilchen-Dualität ist - nm) Das ist mal kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts gibt es durch Multiplikation der Vergrößerung mit .
Wenn Sie genug über Elektronenmikroskope gelesen haben, sollten Sie wissen, dass Elektronen mit elektrischen und magnetischen Feldern leicht fokussiert werden können, als in ein komplexeres zu gehen ... :)
Selbst wenn diese großen Physiker versuchen würden, die Gammastrahlen zu fokussieren, wäre ihre Herstellung und Wartung viel zu schwierig und zu teuer . Denn das wissen wir -Strahlen könnten nur durch radioaktive Zerfälle erzeugt werden, was biologisch gefährlich ist ...
Ich denke, das Hauptproblem wäre die hohe Transmission von Gammastrahlung. Es ist fast unbeeinflusst von Materie, sodass Sie Informationen über Ihre Probe nicht sehr effizient darauf drucken können. Dann gibt es noch viele andere praktische Schwierigkeiten – es wäre wahrscheinlich ziemlich kompliziert, gerichtete Gammastrahlen zu erzeugen, und Sie müssten viel radioaktives Material verwenden und es gut gegen Strahlung abschirmen.
Es gibt Phasenplatten und andere Techniken, die entwickelt werden, um Röntgenstrahlen fokussieren zu können und damit brauchbare Mikroskope zu schaffen, die eine bessere Auflösung versprechen, als dies durch refraktive Optiken mit sichtbarem Licht möglich ist. Diese sind jedoch noch nicht im Handel erhältlich. Außerdem werden mit der hohen Durchdringungskraft von Gammastrahlung keine Äquivalente mit Gammastrahlung erforscht. Der Grund könnte die Verfügbarkeit von Elektronenmikroskopen mit einer jetzt einfacheren Technologie sein, die eine Auflösung von bis zu zehn Pikometern liefern kann.
Pankaj Sejwal
Emilio Pisanty