美教授称试制成一种「场致离子显微镜」

【美新处宾夕法尼亚州大学公园一月二十五日电】人类已第一次制出一种可以把焦点定在一个原子并且从化学上加以辨认的显微镜。
宾夕法尼亚州立大学的米勒教授和他的同事们宣布试制成这种倍数极大的新式显微镜。
美国物理研究学会说，这一新仪器对分析研究金属、合金和其它物质中的杂质将是有用的。
这种显微镜叫做“原子—探针场致离子显微镜”，美国物理研究学会出版的刊物《科学仪器评论》这一期中有一篇文章对它作了介绍。
这种不用透镜的新式显微镜，是米勒教授一九五六年所发明的场致离子显微镜的重大改进。用一九五六年发明的显微镜，他能够看到原子，但不能对原子进行辨认。
虽然老一种的显微镜可以把金属原子放大二百到五百万倍，使人们可以在一块萤光屏上看到它们的映象犹如一簇一簇发光的点，但是那种显微镜不能揭示原子的化学特性。
文章解释说，新的机器利用同样高的放大倍数。操作人员然后旋转原子探针的上部，直到他要看的原子映象落入观察屏上的一个微小“窥视孔”为止。
被选定的原子于是从试样的胡须壮尖端以离子的形式跑掉，通过窥视孔进入一个“瞬时分光计”。
显微镜操作者记录下离子漂过一码长的分光计所需的时间，辨认出这个离子是铁、是钨、是?I还是气态杂质。
文章说，“原子—探针场致离子显微镜，不仅是已知倍数最大的显微镜，而且是唯一能够在四周成千上万原子中辨认出一个原子的显微镜。目前在使用的倍数最大的电子显微镜作一次分析至少需要十万个原子。”
这几位宾夕法尼亚州立大学的科学家举例说，原子探针场致离子显微镜可以在一块合金中区别出铼原子和?I原子，并且能够从一块钨试样中分别开单一的钨原子和钨复合物。
据信这种显微镜在冶金学、表面物理学以及在发展金属催化剂方面可能极其有用。
文章说，“这种显微镜甚至可能应用到分析生物物质。”
分析研究金属的疲劳是这种新式仪器最初的实际用途之一。
这种显微镜有两个玻璃柱筒组成，由一个旋转滚珠接头上下相连接。两段柱筒都保持在高度真空状态中。滚珠旋转以在观察屏上移动映象并选择出一个原子来进行分析。
在老一种的仪器里，使用氦在观察屏上制造出一个针尖大小的映象。向针尖施以高达三万伏的阳电，造成一个强到足以使氦电离化的电场。
氦分子被吸引到针尖的表面。阳电氦离子往往在试样的比较突出的原子上面形成，并且被推向萤光观察屏，在那里它们勾画出映象的轮廓。科学家可以看到被观察的金属中现出的一排叠一排的原子。
由一根含有液体氢的“冷指针”把探针冷却到接近绝对零度，以便有可能用场致离子显微镜获得高分辨率。
探针必须修得很尖，直径约为十万分之一厘米，相当于阴极射线管的电子枪。
在新式的原子探针场致离子显微镜里，一旦选出的原子在观察屏的孔上面排列好以后，就把其余起映象作用的氦抽送到显微镜外。于是一股高压电脉冲把选择出来的原子从针尖移出来使它经过一个小孔进入到分光计，在那里受到分析。