2018年，來自康奈爾大學的研究人員建造了一個極高功率的探測器，該探測器使用一種稱為ptychography的算法驅(qū)動過程，將目前最先進的電子顯微鏡的分辨率提高了兩倍。在這個過程中，這一突破創(chuàng)造了分辨率紀錄，但那時候的機器只對只有幾個原子厚的超薄樣品起作用。

由康奈爾大學的一些相同研究人員領(lǐng)導的一個新團隊研發(fā)了一種新的電子顯微鏡像素陣列檢測器(EMPAD)，使用更精細的三維重建算法將他們2018年的記錄提高了2倍。該項目的研究人員說，分辨率是如此精細，唯一剩下的模糊是來自樣品本身的原子的熱抖動。該研究團隊由大衛(wèi)·穆勒領(lǐng)導，他說新的顯微鏡不只是創(chuàng)造了一個新的記錄;它定義了一個新的邊界，它實際上將成為顯微鏡分辨率的一個終極極限。

穆勒還說，這項發(fā)展為科學家們長期以來想測量的事情開辟了新的可能性。這一突破解決了一個長期存在的問題，即解除了光束在樣品中的多重散射，這是科學家漢斯·貝特在1928年定義的概念，過去一直阻礙著科學家解決這一問題。

斑點成像技術(shù)利用重疊的散射圖案掃描材料樣品，并尋找重疊區(qū)域的變化。穆勒說，科學家們正在追逐斑點圖案，這些圖案看起來很像貓咪喜歡攻擊的激光筆圖案。科學家希望看到圖案的變化，并能計算出引起該圖案的物體的形狀。

探測器略微失焦，光束很寬，以盡可能捕捉最廣泛的數(shù)據(jù)。該團隊開發(fā)的復雜算法重建了圖案，形成了一個極其精確的圖像，精度達到一皮米。

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