“Dat zou wel wat zijn. Dat ik heb geholpen bij het verwezenlijken van de ultieme droom van de scheikunde”. Natuurkundestudent Erwin de Jong glimlacht. Zijn afstudeeronderzoek ging boven verwachting goed. Het leverde een mooie publicatie op. Bovendien wordt zijn onderzoek voortgezet. De ‘holy grail’ van de chemie is een elektronenmicroscoop die snel genoeg is om het vouwen van eiwitmoleculen te volgen. “Voor een opname beschiet je een preparaat met groepjes elektronen. Voor scherpe opnamen moet dat in minder dan 100 femtoseconden gebeuren, én met genoeg elektronen. Ik heb met simulaties laten zien dat dit binnen bereik is. Dat is voor het eerst. Ook heb ik een onderdeel gebouwd dat nodig is om de pulsen in bedwang te houden.”
Om een gevoel te geven: een femtoseconde is een miljoenste van een miljardste van een seconde. Nu zijn in de praktijk zijn pulsen van 400 femtoseconden de grens. “Hoe compacter de puls, hoe sneller de opname en hoe scherper het beeld. De moeilijkheid is dat de elektronen elkaar afstoten, waardoor de puls onderweg uitdijt tot de vorm van een sigaar.” Dus moeten de elektronen onderweg worden bijgestuurd. “De puls gaat door een zogeheten ‘cavity’, een apparaat dat de sigaarvormige wolk elektronen in de lengterichting weer terugduwt tot zijn oorspronkelijke vorm. Dat gebeurt met een elektrisch veld: de voorste elektronen in de sigaarvormige wolk elektronen worden afgeremd, de achterste krijgen een zetje mee. Zo wordt de uitgedijde wolk deels -in de lengterichting- weer in zijn oorspronkelijke vorm samengeperst.” De Jong ontwierp een zuinige, krachtige en compacte ‘cavity’, die ook in de praktijk bleek te werken.
De student ontwierp daarnaast met een simulatieprogramma een opstelling waarbij extra spoelen de puls ook in de andere richtingen in bedwang houden. Pulsen van 20 femtoseconden lijken zo haalbaar: “Een schijnbaar onmogelijke combinatie van veel lading en ultrakorte pulsen.” Die opstelling wordt nu gebouwd, maar niet door De Jong zelf. “Ik heb een baan gekregen bij FEI, een bedrijf voor elektronenmicroscopen. Ik gaf schaatsles aan de dochter van iemand die daar werkt. Zo zie je hoe dat gaat. Ook mijn stage had ik via de ijsbaan geregeld: ik gaf ook les aan Jom Luiten, mijn afstudeerbegeleider.” Voor een goed netwerk hoef je dus niet per se op hockey.”

Tekst: Anouck Vrouwe
Foto: Rien Meulman