Microscopio a neutroni inaugurato da MIT e NASA



microscopio a neutroni da mit di boston

Il prototipo di microsocpio a neutroni dell’MIT

Un gruppo di ricercatori dell’ MIT e NASA ha sviluppato un nuovo microscopio che crea immagini ad alta risoluzione utilizzando neutroni in sostituzione agli elettroni o alla luce usata nelle tecniche di microscopia convenzionale. Questo nuovo microscopio utilizza lo stesso principio utilizzato nei raggi X per concentrare il fascio di neutroni su un determinato campione.

I vantaggi principali degli strumenti che utilizzano neutroni sono la loro capacità di sondare facilmente all’interno di oggetti metallici e la loro sensibilità alle proprietà magnetiche ed agli elementi più leggeri rendendoli adatti alle applicazioni biologiche. Gli strumenti progettati fino ad ora che utilizzano neutroni sono sistemi di rappresentazione grezzi, paragonabili a camere con foro stenopeico, senza un efficiente sistema ottico. Questi strumenti  non sono stati in grado di produrre delle immagini con sufficiente risoluzione. Siccome i neutroni hanno un’interazione minima con la materia, una delle principali sfide affrontate in questi nuovi strumenti è la concentrazione di un fascio di neutroni su un obiettivo. Questo ostacolo è stato superato utilizzando degli specchi, una tecnica utilizzata anche per concentrare i raggi X.

La lente cilindrica che ha permesso al Microscopio a neutroni di concentrare il fascio di neutroni

La lente cilindrica che permette la concentrazione del fascio di neutroni

Il nuovo microscopio a neutroni usa un sistema ottico simile a quello utilizzato per concentrare i raggi X nei telescopi per produrre immagini ad alta risoluzione. La lente è composta da una grande moltitudine di cilindri riflettenti annidati uno dentro l’altro, ottenendo così una superficie più riflettente per i neutroni. L’utilizzo di una superficie riflettente per concentrare i neutroni migliora le prestazioni dei sistemi già esistenti che utilizzano la rappresentazione tramite neuroni, ottenendo immagini molto più nitide anche con strumenti piccoli.

Il primo prototipo è stato sviluppato dopo la progettazione e il miglioramento del concetto virtuale. Un piccolo strumento di prova sviluppato come dimostrazione del principio su cui si basa, è stato sviluppato con facilità utilizzando un fascio di neutroni nel Laboratorio di reattori nucleari della MIT; hanno effettuato il test anche il National Laboratory Oak Ridge e il National Institute of Standards Technology, utilizzando diversi spettri di energia dei neutroni. Il nuovo microscopio a neutroni  in via di sviluppo sarà utile per osservare vari materiali e campioni biologici ed anche per lo studio dei movimenti magnetici e atomici all’interno della materia. Il link al comunicato ufficiale qui.

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