用X射线和显微镜研究能源材料

　　扫描电子显微镜的制造是依据电子与物质的相互作用。XDS-1B倒置显微镜介绍当一束高能的入射电子轰击物质表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子，以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。同时，也可产生电子-空穴对、晶格振动(声子)、电子振荡(等离子体)。原则上讲，利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。

　　它能让研究人员在原子级看到更大范围的不同材料，但是只能大概看见原子在哪里，并不能提供化学或者磁性方面的信息。XDS-1B倒置显微镜介绍若斯最近的一项研究弥补了这一缺陷，他带领的团队综合了阿贡实验室的高级光子源、纳米材料中心和电子显微镜中心所提供的资源，发明了X射线同步加速器扫描隧道显微镜技术。

　　据介绍，该技术将X射线同步加速器(由高级光子源提供)同STM结合在一起。该团队曾用一个小铜样品检测该技术的局限和优势。XDS-1B倒置显微镜介绍只用加速器达不到STM能检测到空间分辨率，但是把两者结合起来就能得到研究者期望的数据。

　　若斯坚信这项技术能帮助科学家和工程师开发新一代的催化剂、纳米磁系统和太阳能电池。对于催化剂，有这种程度的分辨率可以根据个别催化剂显示活性部位在哪里，而且能准确地看到这种反应是怎样发生的。对于太阳能电池，能得到目前降低它效率的表面杂质的更好图像。他预测这项新技术将最终能够研究各个原子的电子化学和磁性能。

　　关于X射线的应用，美国在其他领域的应用更是成效显著。近日，美国NASA的“核光谱望远镜阵列”(NuSTAR)，首次送回其独一无二的宇宙X射线图。8月29日，NASA的高能天体物理科学档案研究中心(HEASARC)发布了该“黑洞搜寻望远镜”的第一批数据。

　　NuSTAR的主要研究人员菲奥纳·哈里森(FionaHarrison)表示，NuSTAR作为第一台聚焦型硬X射线望远镜，首次获得了高能X射线段的宇宙信息。该数据是在NuSTAR发射后获取的，其中包含了黑洞等天体。一些遥远的黑洞极快地消耗周围气体，同时向外辐射X射线，成为宇宙中某些最亮的天体。

　　欧空局(ESA)的“牛顿”，同NASA“钱德拉”X射线观测台(Chandra)一样，和NuSTAR进行互补观测。“牛顿”和“钱德拉”主要负责低能X射线段，而NuSTAR则是首台负责高能X射线段的聚焦型望远镜，具有空前的观测分辨率。NuSTAR的硬X射线段观测结果，填补了目前的X射线天文学中高能段的空白。

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