日前,一種用中子來代替光進(jìn)行影像放大的顯微鏡原型在美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(National Institute of Standards and Technology)中子研究中心成功進(jìn)行了演示實(shí)驗(yàn)。無論是從成像效果還是操作工序來看,中子顯微鏡將比光學(xué)顯微鏡、X射線和電子顯微鏡都更具有優(yōu)勢。
這臺(tái)中子顯微鏡是由加州圣卡洛斯Adelphi技術(shù)公司設(shè)計(jì)并研制的。研究人員演示了其成像過程,首先將一束強(qiáng)中子流射在樣本上,中子流穿透樣本后會(huì)擊中100個(gè)連排的鋁金屬片,這些鋁片起到了聚焦透鏡的作用,可將中子流反射到各個(gè)方向,投射到一個(gè)探測器上,從而形成影像。
研究人員表示,從理論上講,中子顯微鏡的成像效果會(huì)比光學(xué)顯微鏡更好,因?yàn)橹凶拥牟ㄩL僅1納米,同可見光400~700毫米的波長相比要短得多。在此次的演示實(shí)驗(yàn)中,中子顯微鏡形成的圖像分辨率能夠達(dá)到0.5毫米,而它的放大率約為10倍。研究人員希望通過降低透鏡像差來進(jìn)一步提高成像質(zhì)量,以便更好地展現(xiàn)生物樣本的內(nèi)部差異。
此外,中子顯微鏡還有其獨(dú)到的優(yōu)勢。與其它成像方法不同,中子與氫元素有著很強(qiáng)的互動(dòng)作用,而氫元素以碳?xì)浠衔锘蛩男问酱嬖谟诮^大多數(shù)的樣本中。這使得中子能夠輕易地穿透樣本,因此也省去了切片、染色、固定等其它成像方式所需要的工序。
顯微鏡(microscope)是一種借助物理方法產(chǎn)生物體放大影象的儀器。最早發(fā)明于16世紀(jì)晚期是由一個(gè)叫札恰里亞斯·詹森(荷蘭語:Zaccharias Janssen)的眼鏡制造匠人發(fā)明的,是人類進(jìn)入原子時(shí)代的標(biāo)志,至今(2013年)已有418年的歷史。詹森雖然是發(fā)明顯微鏡的第一人卻并沒有發(fā)現(xiàn)顯微鏡的真正價(jià)值。也許正是因?yàn)檫@個(gè)原因,詹森的發(fā)明并沒有引起世人的重視。事隔90多年后,顯微鏡又被荷蘭人安東尼·范·列文虎克(荷蘭語:Antoni van Leeuwenhoek;1632年10月24日-1723年8月26日) 發(fā)明的研究成功了,并且開始真正地用于科學(xué)研究試驗(yàn)。安東尼·范·列文虎克是一位荷蘭貿(mào)易商與科學(xué)家,有微生物學(xué)之父的稱號(hào)。最為著名的成就之一,是改進(jìn)了顯微鏡以及微生物學(xué)的建立。他經(jīng)由手工自制的顯微鏡,首先觀察并描述單細(xì)胞生物,他當(dāng)時(shí)將這些生物稱為"animalcules"。此外,他也是最早紀(jì)錄觀察肌纖維、細(xì)菌、精蟲、微血管中血流的科學(xué)家。在他的一生當(dāng)中磨制了超過500個(gè)鏡片,并制造了400種以上的顯微鏡,其中只有9種至今仍有人使用。關(guān)于列文虎克發(fā)明顯微鏡的過程,也是充滿偶然性的?,F(xiàn)在,它已經(jīng)成為了一種極為重要的科學(xué)儀器,廣泛地用于生物,化學(xué),物理,冶金,釀造等各種科研活動(dòng),對(duì)人類的發(fā)展做出了巨大而卓越的貢獻(xiàn)。根據(jù)顯微鏡是否含有物鏡,目鏡。顯微鏡分為單式顯微鏡(只有一個(gè)透鏡)和復(fù)式顯微鏡(有物鏡和目鏡)兩類
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