LiU inviger mikroskop i världsklass

Europas vassaste elektronmikroskop har nu tagits i bruk vid Linköpings universitet. Omsorgsfullt installerat i ett eget hus, Ångströmhuset på Campus Valla. Nu köar världsledande forskare för att skaffa nya insikter i materiens innersta.

-Tack vare att miljön i den här välkonstruerade byggnaden är så perfekt designad har mikroskopet fått ännu bättre prestanda än vad vi tidigare specificerat, säger Rod Shipley, försäljningschef vid FEI Company, en avknoppning från den nederländska elektronikkoncernen Philips.

För nära 50 miljoner kronor har universitetet handlat ett transmissionselektronmikroskop av typen Titan3 80-300. Efter att ha anpassats till LiU-forskarnas krav har mikroskopet nu en upplösning på mindre än 0,7 Å (ungefär halva avståndet mellan två atomer i en kiselkristall). Instrumentet som väger 2,5 ton och transporterades från Eindhoven i 17 kollin är fullpackad med den senaste tekniken på området.

-Installationen tog sju veckor, och det är ändå den snabbaste vi någonsin gjort, säger Shipley, som deltagit i processen från början till slut.

Titanmikroskopen har sedan de först kom på marknaden 2005 levererats i 150 exemplar, vart och ett unikt och skräddarsytt efter beställarens önskemål. I det här fallet handlar det om att syna metaller och nya halvledarmaterial ner på atomnivå, vilket kräver helt andra anpassningar än till exempel biologiska ändamål.

Den centrala delen i mikroskopet är en 3,70 meter hög kolonn. Från en ”kanon” i toppen avfyras en energirik elektronstråle. Längre ned sitter en rad elektromagnetiska linser som fokuserar strålen till en liten punkt där elektronerna – accelererade till en fart nära ljusets - träffar provet. I kolonnen finns också ett par korrektorer, ett slags glasögon på linserna som justerar elektronernas banor så att bilden återges naturtroget.

Vid provet sitter en detektor som registrerar den röntgenstrålning som sänds ut när elektronerna träffar provet, vilket berättar om vilka atomslag som ingår. Längst ner finns en spektrometer som mäter hur mycket energi elektronerna tappar på vägen genom provet, data som avslöjar de kemiska bindningarna. Därigenom får forskarna veta i princip allt om sina material – i minsta tänkbara skala.

Elektronmikroskopet, döpt till ”Arwen” efter en alv i J.R.R. Tolkiens sagor, finansieras av ett bidrag på 46 miljoner kronor från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse till LiU:s materialforskare med professor Lars Hultman i spetsen.

Det cirkelrunda huset med sina lutande väggar och tak, klädda med titanplåt, är ritat av Tham & Widegård Arkitekter och uppfört av Akademiska Hus Öst. Det extremt känsliga instrumentet ställer mycket höga krav när det gäller stabilitet, temperatur, ljud, luftkvalitet och elektromagnetiska fält. Projektering och uppförande har därför varit en stor utmaning för alla inblandade. Plattan som mikroskopet är placerat på är förankrad i berggrunden och isolerad från den övriga byggnaden så att alla vibrationer från omgivningen elimineras.