เทคโนโลยีสำหรับการเร่งด้วยกล้องจุลทรรศน์
เทคโนโลยีจุลทรรศน์ก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในระหว่างการพัฒนาเครื่องมือร่วมสมัย ก้าวทันกับความก้าวหน้าของความรู้และเทคโนโลยีของมนุษย์ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการพัฒนาวัสดุยังได้รับการผลักดันไปสู่โลกใบเล็กที่ไม่เคยได้ยินมาก่อนด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีจุลทรรศน์ใหม่ พื้นที่การศึกษามากมาย เช่น วัสดุพอลิเมอร์ วัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์ วัสดุนาโน วัสดุชีวภาพ ฯลฯ จะได้ประโยชน์จากการใช้กล้องจุลทรรศน์แรงปรมาณู นอกจากนี้ยังสามารถใช้โพรบเพื่อจัดการกับอะตอมหรือโมเลกุลบนพื้นผิว ซึ่งเปิดโอกาสใหม่ๆ สำหรับการสืบสวนทางวิทยาศาสตร์
กล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกนซึ่งสามารถจับภาพอะตอมแต่ละตัวบนพื้นผิวและเร็วกว่ากล้องจุลทรรศน์ปัจจุบันอย่างน้อยสามเท่า ได้รับการพัฒนาโดย Keith Swaber นักฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัย Cornell โดยใช้เทคนิคการวัดในนาโนอิเล็กทรอนิกส์ เร็วขึ้นร้อยเท่า การขุดอุโมงค์ควอนตัมหรือการขุดอุโมงค์อิเล็กตรอนสามารถใช้โดยกล้องจุลทรรศน์การขุดอุโมงค์แบบสแกนเพื่อตรวจสอบการแยกระหว่างเครื่องตรวจจับชนิดเข็มและพื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า
นักวิจัยค้นพบว่าพวกเขาสามารถใช้ประโยชน์จากความสามารถของคลื่นในการสะท้อนไปยังแหล่งกำเนิดคลื่นโดยการเพิ่มแหล่งกำเนิดคลื่นความถี่วิทยุพิเศษและส่งคลื่นผ่านเครือข่ายที่ตรงไปตรงมาไปยังกล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกนเพื่อวัดความต้านทานของทางแยกอุโมงค์ เทคโนโลยีรีเฟลกโตมิเตอร์ใช้สายเคเบิลธรรมดาเป็นเส้นทางสำหรับคลื่นความถี่สูง และความเร็วจะไม่ได้รับผลกระทบจากขีดจำกัดความจุของสายเคเบิล จากนั้นเครื่องตรวจจับจะถูกยกขึ้นสองสามอังสตรอมเหนือพื้นผิวตัวอย่างด้วยแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กที่ใช้กับตัวอย่าง
ควรเน้นย้ำว่ากล้องจุลทรรศน์ส่องอุโมงค์ที่สมบูรณ์แบบจะสามารถรวบรวมข้อมูลในอัตราหนึ่งกิกะเฮิรตซ์หรือหนึ่งพันล้านรอบต่อวินาที เร็วที่สุดเท่าที่อิเล็กตรอนจะสามารถเคลื่อนผ่านอุโมงค์ได้ อย่างไรก็ตาม ความเร็วของกล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนโดยทั่วไป ซึ่งอยู่ในระดับ 1 กิโลเฮิรตซ์หรือช้ากว่านั้น จะถูกจำกัดโดยความจุของสายเคเบิลหรือการเก็บพลังงานของวงจรอ่านข้อมูล
ควรเน้นย้ำว่ากล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกนที่สมบูรณ์แบบจะมีแบนด์วิดท์หนึ่งพันล้านรอบต่อวินาทีและอัตราหนึ่งกิกะเฮิรตซ์หรือความเร็วที่อิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ผ่านอุโมงค์ได้ อย่างไรก็ตาม ความจุของสายเคเบิลหรือที่เก็บพลังงานของวงจรอ่านข้อมูลจะจำกัดความเร็วของกล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนแบบมาตรฐาน ซึ่งทำให้ช้ามาก โดยอยู่ที่ 1 กิโลเฮิรตซ์หรือต่ำกว่านั้น
