Поток электронов можно сравнить с пучком света от лазерной указки: если он расходится, пятно на стене быстро расплывается. В лаборатории физики сделали настолько узкий пучок, что он оставался тонким на большом расстоянии, как луч хорошей указки. Для этого они разгоняли электроны в плазменном ускорителе, где частицы подхватываются волной в ионизированном газе, а затем сжимали поток постоянным магнитом-соленоидом.
Толщину пучка измерили: она оказалась всего 124 нанометра на радиан расходимости. Это как если бы луч фонарика, пройдя километр, расширился меньше чем на толщину человеческого волоса. Такой аккуратный пучок направили на тончайшую плёнку из кремния, и на детекторе проступила чёткая картина дифракции — узор из ярких пятен, по которому видно, как атомы выстроены в кристалле.
Главное достижение в том, что компактная установка даёт пучок не хуже, чем громоздкие радиочастотные ускорители, которые обычно применяют для электронной дифракции. Это открывает путь к настольным приборам для изучения материалов: можно рассматривать структуру белков, полупроводников или новых сплавов прямо в небольшой лаборатории, а не ждать очереди на огромный ускоритель.
Электроны в таком пучке летят почти со скоростью света, но из-за малой массы их можно отклонить магнитом размером с ладонь.