TUE-promovendus ontwikkelt ultrasnelle ‘flitser’ voor elektronenmicroscoop

De Eindhovense promovendus Wouter Verhoeven heeft een ‘flitser’ ontwikkeld die snel genoeg is om moleculaire processen te betrappen met een elektronenmicroscoop. Deze apparaten kunnen ver genoeg inzoom om individuele atomen te zien, maar om de snelle moleculaire dynamiek vast te leggen, moet het apparaat in staat zijn momentopnames te maken. Verhoevens systeem kan elektronenflitsen van slechts honderd femtoseconden genereren, met voldoende intensiteit om toch een scherpe afbeelding te verkrijgen. Afgelopen dinsdag is hij gepromoveerd op dit ontwerp.

Verhoeven gebruikt de normale elektronenbundel van de microscoop, maar plaatst een chopper in het pad die de deeltjes maar heel kort doorlaat. Dit systeem bestaat uit een koperen cilinder waarin een staande elektromagnetische golf wordt opgewekt, met een smalle spleet in de achterwand. Wanneer de elektronenbundel in de cilinder komt, begint de magneetgolf hem heen en weer te zwiepen. En alleen wanneer die bundel over de spleet zwiept, worden de elektronen doorgelaten. De ‘belichtingstijd’ kan ingesteld worden door de frequentie van de golf aan te passen.

Bovendien bleek het ontwerp ook toepasbaar als spectrometer. De materialen in het monster remmen de elektronen in verschillende mate af, en in Verhoevens resonator is de mate van afbuiging afhankelijk van die snelheid. Door een van de systemen na het monster te plaatsen, kan dus informatie verkregen worden over de samenstelling van het materiaal. Verhoeven gaat dit verder onderzoeken in een vervolgaanstelling bij de TU Eindhoven.