自從16世紀(jì)光學(xué)顯微鏡發(fā)明以后，20世紀(jì)末的電子顯微鏡已經(jīng)突破了光學(xué)顯微鏡固有的衍射極限（約200nm）。它可以很容易地分辨出一個(gè)原子，但對(duì)于亞原子世界來(lái)說(shuō)，這個(gè)分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

        新的顯微鏡，打破了目前最高的分辨率

        在2018，David Muller，康奈爾大學(xué)應(yīng)用和工程物理教授（119／），與物理學(xué)教授sol Gruner和Veit Elser合作研制了當(dāng)時(shí)世界之上成像分辨率最高的電子顯微鏡像素陣列探測(cè)器（EMPAD）

        電子顯微鏡分辨率遠(yuǎn)高于光學(xué)顯微鏡的原因是電子波的波長(zhǎng)比可見光小很長(zhǎng)一段時(shí)間，但電子顯微鏡的透鏡沒有這樣的精度。遺憾的是，電子顯微鏡的分辨率很大程度之上取決于鏡頭的數(shù)值孔徑。

        在傳統(tǒng)相機(jī)之中，數(shù)值孔徑是“F值”（光圈值）的倒數(shù)，因此“F值”越小，分辨率越高。一般來(lái)說(shuō)，好相機(jī)的“F值”約為于 2，而電子顯微鏡的“F值”約為100，用像差校正器可以把這個(gè)值降到40左右，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

        電子顯微鏡的鏡頭有一個(gè)固有的缺陷，叫做像差。多年用以，科學(xué)家們一直在研究各種像差校正器，就像在顯微鏡之上安裝一副眼鏡，希望能消除這種像差。然而，像差校正器的功能是有限的。為了校正多次像差，必須使用一系列的校正單元，就像把眼鏡戴在眼鏡上，然后再戴上眼鏡，這使得整個(gè)儀器笨重笨拙。

        亞埃分辨率，之前的電子顯微鏡分辨率世界紀(jì)錄，利用像差校正透鏡和300kev（300000ev）超高能量電子束獲得了一種新型的光學(xué)系統(tǒng)。鍵長(zhǎng)約為1或2埃，因此亞埃分辨率使科學(xué)家能夠輕松分辨單個(gè)原子的圖像

        使用EMPAD探測(cè)器，穆勒的團(tuán)隊(duì)以一個(gè)具有單個(gè)原子層厚度的單層MoS2作為觀察樣本，并且不使用像差校正器，獲得了電子顯微鏡成像分辨率的最新世界紀(jì)錄0.39埃，打破了之前的分辨率紀(jì)錄。然而，由于技術(shù)之上的原因，該機(jī)器僅在幾原子厚的超薄樣品之上工作   三年之后，康奈爾大學(xué)研究小組最近開發(fā)了一種新的電子顯微鏡像素陣列探測(cè)器，它采用了更精細(xì)的三維重建算法，在2018年將記錄翻了一番。顯微鏡的分辨率非常精細(xì)，唯一模糊的是樣品本身原子的熱抖動(dòng)。從某種意義之上說(shuō)，這種新的顯微鏡創(chuàng)造了新的記錄

        在未來(lái)，它有望為科學(xué)家更精確地研究事物開辟新的可能性。