Ze względu na okoliczności, w jakich odbywały się te obserwacje, możemy mówić o historycznym wydarzeniu. Zostało ono szerzej opisane w publikacji zamieszczonej w Advanced Materials Technologies. Z relacji autorów wynika, że w drodze do sukcesu musieli oni poradzić sobie z kilkoma ważnymi problemami. Jednym z podstawowych ograniczeń było to, iż skaningowe mikroskopy elektronowe muszą funkcjonować w warunkach wysokiej próżni, aby jak najbardziej ograniczyć interakcje elektronów i cząsteczek gazu.
Czytaj też: NASA publikuje nowe nagrania dźwiękowe obiektów w przestrzeni kosmicznej. Posłuchaj jak brzmi kosmos
Czym w ogóle są te urządzenia? Najłatwiej opisać zasadę ich działania, wyjaśniając, że kluczem do udanego obrazowania jest skanowanie powierzchni zogniskowaną wiązką elektronów oddziałujących z atomami w próbce. W ten sposób emitowane są różne sygnały, na podstawie których można wyciągać wnioski dotyczące topografii powierzchni i składu próbki.
Jako że zjawiska związane z zachowaniami plazmy często zachodzą na poziomie mikroskopowym, to do ich śledzenia potrzeba obrazów o wysokiej rozdzielczości. “Zwykłe” mikroskopy mogą się w takich okolicznościach nie sprawdzać, dlatego naukowcy stawiają na skaningowego mikroskopy elektronowe. Dzięki temu mogą prowadzić badania poświęcone plazmie wykorzystywanej między innymi w przemyśle półprzewodnikowym, biomedycznym czy paliwowym.
Na potrzeby obserwacji plazmy w czasie rzeczywistym członkowie zespołu badawczego skorzystali z możliwości skaningowego mikroskopu elektronowego
Przejdźmy jednak do sedna eksperymentu. Członkowie zespołu badawczego stworzyli chmurę gazu poprzez wprowadzenie do komory mikroskopu rurki z otworem mającym średnicę liczoną w mikrometrach. W ten sposób do środka dostawała się niewielka ilość gazu i panowało niskie ciśnienie. Dodatkowo trzeba było zastosować silne pole elektryczne oddziałujące na elektrony kluczowe do prowadzenia obrazowania. Łącząc te wysiłki, członkowie zespołu badawczego byli w stanie w czasie rzeczywistym uzyskać obraz miedzianego filmu.
Czytaj też: Wieloletni rekord pobity. Wyjątkowy wynik pomiarów spinu wiązki elektronów
Autorzy dotychczasowych osiągnięć nie zamierzają się zatrzymywać i już snują plany na przyszłość. Jak twierdzą, chcieliby skorzystać z dodatkowych detektorów, które powinny pozwolić na charakteryzację w czasie rzeczywistym, co powinno zapewnić korzyści z zakresu materiałoznawstwa i podstaw fizyki plazmy.
