显微镜图像现在可以更快地捕获，不再采用传统的逐像素捕获方法。这一创新源于斯旺西大学研究人员开发的新型中性原子束显微镜成像技术。最终，这一进展可能使工程师和科学家在分析样本时能更快速地生成结果。
中性原子束显微镜目前是一个重要的研究领域。它们可以成像标准显微镜无法检查的各种表面。这包括脆弱的样本，如细菌生物膜、冰膜或有机光伏设备，这些样本由于受电子、离子和光子的损害而难以成像。
这些显微镜的工作原理是通过将低能中性粒子束，主要是氦原子，指向一个表面以捕捉其结构和成分。
通常，现有的中性原子束显微镜通过一个微小的针孔照亮样本，然后在记录散射束的同时扫描样本的位置，以生成图像。
这种方法的一个主要缺点是需要较长的成像时间，因为图像是逐像素捕获的。减少针孔大小以提高分辨率会显著减少束流通量并显著延长测量时间。
这正是斯旺西大学的研究提供了解决方案。由化学系的吉尔·亚历山德罗维奇教授领导的团队提出了一种比针孔扫描更快的替代方法。
他们使用一种氦-3原子束，一种稀有轻同位素，演示了这一新技术。
该新方法利用不均匀的磁场，原子束通过该磁场，利用核自旋进动来编码与样本相互作用的束粒子的位置。
斯旺西小组的博士生摩根·洛威构建了磁编码设备，并进行了初步实验，证实了该方法的有效性。
洛威测量的束流轮廓与数值模拟密切对齐。此外，团队通过模拟证明，磁编码方法在与传统针孔显微镜方法相比时，可以仅在时间稍微增加的情况下提高图像分辨率。
斯旺西大学化学系的首席研究员吉尔·亚历山德罗维奇教授表示：
“我们开发的方法为中性束显微镜领域开辟了各种新的机会。它应该有可能在不需要极长测量时间的情况下提高图像分辨率，同时也有潜力使基于研究样本的磁性特性的新的对比机制成为可能。”
在近期内，团队计划完善该新方法，以开发一个功能完整的磁编码中性束显微镜原型。这将有助于测试新技术的分辨率极限、对比机制和各种操作模式。
展望未来，这种创新类型的显微镜预计将向科学家和工程师开放，以表征他们所生产或研究的敏感、脆弱样本的地形和成分。
