Elektron tabanlı görüntüleme tekniklerinin çözünürlüğü, ultra kısa, ultra soğuk elektron demeti oluşturma tekniklerinin geliştirilmesiyle artırılabilir.
Kısa elektron demetleri, malzemelerin içindeki atomların hareketlerini incelemek için ultra hızlı elektron kırınımı ve ultra hızlı elektron mikroskopisi gibi görüntüleme işlemlerinde kullanılır. Ultra soğuk ve pikosaniye altı uzunluğa sahip demetlerin kullanılması bu tekniklerin çözünürlüğünü artırabilir, ancak araştırmacılar bu iki özelliğe sahip demetler oluşturmakta zorlandılar. Mevcut durum, Hollanda’daki Eindhoven Teknoloji Üniversitesi’nden Tim de Raadt ve arkadaşları tarafından geliştirilen yeni bir yaklaşımla değişti. Araştırmacılara göre, geliştirdikleri yöntem, protein yapılarının atomik düzeyde tek bir çekimde görüntülenmesini mümkün kılacağını belirtiyorlar.
Ekibin yöntemi, dört lazer ışınının kesiştiği bir manyeto-optik tuzakta soğuk rubidyum atomlarından oluşan bir bulut yaratmayı içeriyor. Bu atomları uyarmak ve iyonize etmek için iki lazer ışını daha kullanılıyor. Yaklaşık 20 K sıcaklıktaki elektronları serbest bırakarak ve bunları tuzak duvarındaki küçük bir delik aracılığıyla hızlandırarak, fotoiyonizasyon adı verilen bu süreç elektron demetleri yaratıyor. Delikten uzaklık arttıkça, bu ultra soğuk demetlerin süresi kısalır ve kendi kendini sıkıştırma noktasında neredeyse yok olur.
Kendi kendini sıkıştırma noktasındaki demetlerin özellikleri De Raadt ve arkadaşları tarafından incelenmiştir. Önceki en iyi değer olan 25 ps ile karşılaştırıldığında, 0,735 ps kadar kısa grup uzunlukları ölçmüşlerdir. Fotoiyonizasyon zaman diliminin, demetlerin gözlemlenen zamansal yapısını fotoiyonizasyon sürecinin simülasyonlarıyla karşılaştırarak minimum demet süresini belirlediğini ileri sürmektedirler. Araştırmacılara göre, modifiye edilmiş bir düzenek, bu deneyde görülenlerden daha düşük sıcaklıklara sahip elektron demetlerini mümkün kılacak ve bu da ultra hızlı kırınım ve mikroskopi için daha da iyi çözünürlükle sonuçlanacaktır.
