Fysikere fandt ud af, hvordan man kunne forbedre kvaliteten af ​​røntgenmikroskopbilleder

Røntgenmikroskoper kan bruges til at studere den tredimensionelle struktur af materialer, organismer eller væv,

uden at skære eller beskadige prøven.Teoretisk gør denne teknologi det muligt at skabe billeder med en opløsning på flere nm. Men i praksis er dens muligheder begrænset af vanskelighederne ved at fremstille en ideel linse.

I hans arbejde offentliggjort i tidsskriftet PhysicalReview Letters, fysikere fra universitetet i Göttingen har vist, at objektivernes "ufuldkommenheder" kan overvindes ved at tilføje billedgenopbygningsalgoritmer til innovative linser. 

Som en linse brugte forskere et flerlagen zoneplade bestående af flere atomlag aflejret i form af koncentriske cirkler på en tynd ledning. Et sådant system forhindrer gensidig interferens ved at øge belysningen af ​​observationspunktet.

Fysikere placerede den skabte linse mellem de filmedeobjekt og røntgenkamera i en ekstremt lysstærk og fokuseret røntgenstråle ved den tyske elektronsynkrotron i Hamborg. Forskerne bemærker, at kameraet modtog tre forskellige typer signaler, som tilsammen gav fuldstændig information om strukturen af ​​et ukendt objekt, selvom objekterne absorberede kun lidt eller ingen røntgenstråler.

Skema af forsøget. Billede: Markus Osterhoff

Forfatterne af værket bemærker, at de opgav ideen om at skabe en ideel linse. I stedet målte de præcist den skabte linse og inkorporerede dens parametre i informationsbehandlingsalgoritmer.

Forskere har demonstreret deres arbejdeenheder ved at tage billeder af halvleder nanotråde med en opløsning på mindre end 10 nm. Forskerne bemærker, at fordelen ved den nye metode er, at objektet ikke skal scannes, hvilket betyder, at meget hurtige mikroskopiske processer i materialer også kan "fanges" i bevægelse.

Из-за трудностей многие исследователи уже opgav brugen af ​​røntgenmikroskopi med linser og forsøgte i stedet helt at erstatte linser med algoritmer. Men ved at bruge linser og algoritmer sammen, kombinerer vores tilgang det bedste fra begge verdener.

Tim Salditt, professor ved det fysiske fakultet ved universitetet i Göttingen, en af ​​forfatterne til undersøgelsen

Læs mere

Kinesisk kunstig intelligens forudsiger forløbet af hypersoniske missiler. Gengældsstrejken vil være forude

Hemmeligheden bag lang levetid afsløres. Det hele handler om genekspression, og her er hvordan du kan påvirke det

Forskere søger efter mineraler til elektriske køretøjer på bunden af ​​et gammelt hav