Mikroskop budoucnosti: Spojení světla a elektronů získalo prestižní grant

Konečná upozorňuje na to, že standardní elektronové mikroskopy využívají pro zobrazování a fokusování elektronů na vzorek magnetické čočky, které mají vady omezující rozlišení mikroskopu. Nejlepší elektronové mikroskopy na světě kvůli tomu mají mnoho čoček, podobně jako v profesionálních fotografických objektivech, aby vady kompenzovaly a mohly tak dosáhnout atomárního rozlišení. To by elektronový mikroskop na bázi světla mohl pomoci změnit. “Rádi bychom ukázali, že takové sestavy čoček, jejichž výroba, seřizování i provoz jsou velmi drahé a náročné, by se daly nahradit speciálně modulovaným laserovým svazkem. Oproti běžným čočkám lze navíc laserový svazek použít nejen pro zmenšování, zvětšování nebo kompenzaci vad, ale nabízí nám velkou svobodu a možnost vytváření nových “exotických” typů elektronových svazků. Elektrony nemusíme fokusovat jenom do bodu. Můžeme vytvořit svazek třeba ve tvaru “donutu”. Kromě toho by mělo být možné svazky rychle a adaptivně modulovat,” řekla Konečná.

Podle ní by se takto modifikovaný mikroskop dal využít v řadě oblastí. “Díky možnosti světelné modulace elektronového svazku během experimentu bychom mohli zvládnout efektivněji zobrazovat citlivé vzorky, což je klíčové třeba pro biology. Nebo bychom mohli rychleji detekovat defekty v materiálech a polovodičových součástkách,” dodala.

Jedná se o značně unikátní výzkum, který svým rozsahem zatím nemá u nás, ani v zahraničí obdoby. Podle Andrey Konečné bylo zatím publikováno pouze pár prací, které se tematiky týkají. “V době, kdy jsem psala grant, tak bylo publikováno pár teoretických i experimentálních prací, které prokazují samotný koncept, že lze elektrony pomocí laserového svazku fokusovat nebo jinak modulovat. Ale nedotáhly to tak daleko, jako bychom chtěli my. Tedy vytvořit prototyp mikroskopu, kde část standardní elektronové optiky nahradíme laserovým paprskem,” řekla.

Jedinečný výzkum podpořilo i ministerstvo

Že se jedná o projekt s velkým potenciálem, potvrzuje i fakt, že Andrea Konečná získala grant ERC CZ od Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy ČR (MŠMT). Cílem tohoto programu je podpořit vědce, kteří žádali o evropský ERC grant a uspěli, ale nezbyl na ně dostatek finančních prostředků. “V rámci evropského ERC grantu je obrovská konkurence. Já jsem tento projekt podávala dokonce dvakrát a dvakrát jsem postoupila do druhého kola, kde jsem ho prezentovala a mluvila s komisí. Pokaždé jsem získala hodnocení A, ale bohužel to zůstalo bez financí. Ministerstvo školství se dívá na tato evropská hodnocení a můj projekt nakonec podpořilo. Když to řeknu upřímně, tak jde především o prestiž, protože jinak jsou podmínky stejné. Projekt je stále na pět let. A ministerstvo ho podpořilo v plné výši, takže dostaneme stejnou finanční částku, jakou bychom dostali od Evropské unie,” podotkla Konečná.ERC CZ (LL)
Cílem programu ERC CZ je podpora projektů tzv. „hraničního výzkumu“, tedy projektů, které posouvají hranice poznání bez ohledu na tradiční oborové členění. Program, který vypisuje MŠMT je určen pro české, mezinárodně uznávané výzkumné pracovníky, jejichž projekty byly hodnoceny odbornými panely Evropské rady pro výzkum (ERC) a ve druhém kole získaly hodnocení stupně A nebo B.

Práce na upraveném mikroskopu se rozběhly v lednu letošního roku. Za pět let by pak měl tým představit nejen modifikovaný elektronový mikroskop, ale také podpůrné výpočty či teoretické návrhy, kam by se dal vývoj ještě posunout.