近(21)日，美國亞利桑那大學物理學Mohammed Hassan，開發出一種電子束顯微鏡，可以阿秒(attosecond，亦稱原秒)，即十億分之一秒的速度拍攝影像，這項被稱為「原子顯微鏡」的技術，可以比過往更精確的捕獲分子內電子的快速運動，例如電子如何穿過DNA，相關研究已發表在《Science Advances》。
 
傳統顯微鏡無法捕捉單一電子的圖像，需要透過極高的空間解析度，並將收集到的圖像串聯，才能做出電子在分子中移動的定格動畫。
 
此次發表的原子顯微鏡，是一種經改良的透射電子顯微鏡，其使用電子束對直徑小至幾奈米的物體進行成像，可比傳統雷射有更高的解析度，檢測到超微小的物體，例如原子和電子雲。
 
亞利桑那大學物理學Mohammed Hassan進一步解釋，他們的核心技術是將電子束切割成超短脈衝，這些脈衝可在每625阿秒捕捉一張石墨烯片中電子的影像，此速度是現有技術的1千倍。
 
他表示，這項技術，可協助研究員觀察生物體中的化學反應，例如電子如何穿過DNA等，此資訊可幫助科學家開發新材料或個人化藥物。
 
阿秒是目前能偵測到最快的速度，也是觀察電子運動的自然時間尺度，電子的運動主要包含穿隧(tunneling)與光游離(photoionization)等過程，過去則是因為瞬間速度太快而無法被偵測，今年諾貝爾物理獎，也遴選出三位，對創造第一個阿秒尺度光脈衝有突破性研究貢獻的科學家，給予其殊榮。
 
資料來源：https://www.sciencenews.org/article/world-fastest-microscope-attoseconds