百万分之一难逃金睛　反物质显微镜识瑕疵

【英国《自然》周刊（网络版）8月1日报道】题：反物质显微镜能观测到缺陷（作者　菲利浦·鲍尔）
“我最好通过反物质显微镜观察一下，”影片《星际旅行》中的柯克船长曾经这样说。这听起来也许像是毫无意义的科学幻想；但是，说不定你很快就能在现实中听到研究人员说出同样的话。
德国物理学家已经制造出一架反物质显微镜的原型，这架显微镜或许能让他们以前所未有的细致程度对物质进行深入观察。
这架装置有一种专门的、但极有意义的用途：检测半导体中的缺陷。该装置的发明者、慕尼黑军事大学的维尔纳·特里夫茨霍伊泽和同事们说，这种显微镜可以在100万个硅原子中发现小小一处缺陷，没有其他任何方法可以达到如此精度。
半导体的导电性由其缺陷决定；所以，这个信息可能对微电子行业来说价值无穷。目前，芯片制造商投入巨大的人力物力用于补充、去除和控制材料中的缺陷。
反物质显微镜利用了电子的反粒子兄弟：正电子。正电子带正电，因此会被吸引到带负电的区域。
像硅这样的半导体可以视作一片浸在移动电子构成的“稀汤”里的带正电硅离子晶格。晶格中缺少了一个或多个原子的空洞就是一个“空位”，即最普遍的缺陷。由于缺少带正电的原子核以排斥正电子，空位就会暂时吸附反物质粒子。
然而，只是暂时。正如每位科幻迷都知道的，物质和反物质会彼此湮没。一个正电子迟早会遇上一个电子，它俩彼此抵消，释放出X光子。探测到这一辐射就可以知道样品中哪个地方的正电子结束了短暂的“生命”。
至关重要的是，进入样品中空位的正电子比进入其它地方的正电子“寿命”长。这是由于空位只被电子“稀汤”所渗透；在其它地方，这会由正硅离子周围的电子补充，从而加大正电子被湮没的可能性。所以，测量正电子的“寿命”就可以发现空位。