Mikroskopia w zakresie skrajnego nadfioletu oraz miękkiego promieniowania rentgenowskiego

Obrazowanie z wysoką rozdzielczością przestrzenną jest sprawą kluczową w rozwoju nanotechnologii. Manipulowanie materią w skali nanometrowej oraz możliwość późniejszej lub „in situ” weryfikacji rezultatów owej manipulacji są bardzo ważne w obecnych czasach, w których kierunek rozwoju nauki i technologii wyznaczają dążenia przemysłu półprzewodnikowego do coraz to mniejszych struktur, bardziej wydajnych, zużywających mniej energii elektrycznej. Te dążenia przemysłu komputerowego przekładają się na inne dziedziny naukowe takie jak biologia, czy też materiałoznawstwo. Świat wydaje się nam dość prosty i znany, dopóki nie sięgniemy głębiej, przy pomocy narzędzi obrazujących o coraz większym powiększeniu, aby zrozumieć podstawy jego działania. Wtedy często okazuje się, iż jego działanie nie jest wcale proste, ani do końca przewidywalne, że odkrywają się przed nami nowe dziedziny nauki. Szczególnie widać to w biologii, gdzie komórki, dawniej uważane za podstawowe cegiełki życia, są na dzień dzisiejszy właściwie całymi „fabrykami energii” w skomplikowanym organizmie, same zaś składają się z ogromnej liczby mniejszych struktur biologicznych.

Fotony, jak wiemy, są kwantami energii, które charakteryzuje parametr zwany długością fali. Fotony o małej długości fali, około 100-krotnie mniejszej niż fotony, które rejestruje nasze oko, generowane są często w instalacjach synchrotronowych lub za pomocą laserów na swobodnych elektronach. Są to jednak instalacje o dużych rozmiarach, drogie w utrzymaniu i niestety niekomercyjne, uniemożliwiające w przyszłości bezpośredni transfer powstałej dzięki nim technologii do przemysłu i codziennego życia.

Projekt pt: "Mikroskopia w zakresie skrajnego nadfioletu oraz miękkiego promieniowania rentgenowskiego", dotyczy badań związanych z projektowaniem, wykonaniem, testowaniem i optymalizacją kompaktowych, eksperymentalnych układów do obrazowania o sub-mikronowej rozdzielczości przestrzennej i nanosekundowej rozdzielczości czasowej. Te unikalne układy eksperymentalne mogą być użyte w najbliższej przyszłości do wizualizacji nanostruktur, próbek i nanomateriałów oraz udzielić odpowiedzi na kilka kluczowych pytań z różnych dziedzin nauki, takich jak biologia, nanotechnologia i materiałoznawstwo.

W ramach wspomnianego projektu planujemy przeprowadzić szeroko zakrojone badania podstawowe związane z oszacowaniem rozdzielczości zarówno przestrzennej jak i czasowej, a także badania wpływu różnych pasożytniczych czynników na jakość obrazu. Długofalowym celem projektu jest także zachęcenie naukowców z innych dziedzin nauki do korzystania z tych wyjątkowych, kompaktowych i nowych narzędzi. Wyniki projektu umożliwią rozwój kompaktowych układów laboratoryjnych do obrazowania z wysoką rozdzielczością przestrzenną i czasową o potencjalnych zastosowaniach w różnych dziedzinach nauki i techniki. Ponadto projekt pozwoli również na poszerzenie naszej wiedzy i doświadczenia związanego z różnymi dziedzinami nauki.

 

Kpt. dr inż. Przemysław Wachulak

Bada i rozwija różnorodne metody obrazowania z wysoką rozdzielczością przestrzenną, przy wykorzystaniu promieniowania o długości fali z zakresu 1-50nm. W ramach swoich zainteresowań prowadzi projekty związane z mikroskopią w zakresie skrajnego nadfioletu i miękkiego promieniowania rentgenowskiego, finansowane przez FNP i NCN oraz bierze udział w międzynarodowym projekcie dotyczącym czasowo-rozdzielczej holografii fourierowskiej, finansowanym przez HDTRA, USA.

Data publikacji: 24.07.2012