Des physiciens ont découvert comment améliorer la qualité des images au microscope à rayons X

Les microscopes à rayons X peuvent être utilisés pour étudier la structure tridimensionnelle de matériaux, d'organismes ou de tissus,

sans couper ni endommager l’échantillon.Théoriquement, cette technologie permet de créer des images avec une résolution de plusieurs nm. Cependant, dans la pratique, ses capacités sont limitées par les difficultés de fabrication d’une lentille idéale.

Dans ses travaux publiés dans la revue PhysicalDans Review Letters, des physiciens de l'Université de Göttingen ont montré que les "imperfections" des lentilles peuvent être surmontées en ajoutant des algorithmes de reconstruction d'image aux lentilles innovantes.

Comme objectif, les scientifiques ont utilisé un multicoucheune plaque zonée constituée de plusieurs couches atomiques déposées sous forme de cercles concentriques sur un fil fin. Un tel système évite les interférences mutuelles en augmentant l'éclairement du point d'observation.

Les physiciens ont placé la lentille créée entre le filméobjet et caméra à rayons X dans un faisceau de rayons X extrêmement brillant et focalisé au synchrotron à électrons allemand à Hambourg. Les chercheurs notent que la caméra a reçu trois types de signaux différents, qui ensemble ont donné des informations complètes sur la structure de l'objet inconnu, même si les objets ont absorbé peu ou pas de rayons X.

Schéma de l'expérience. Image : Markus Osterhoff

Les auteurs de l'ouvrage notent qu'ils ont abandonné l'idée de​​créer un objectif idéal. Au lieu de cela, ils ont mesuré avec précision la lentille créée et incorporé ses paramètres dans des algorithmes de traitement de l’information.

Des scientifiques ont démontré le travail de leursdispositifs en prenant des images de nanofils semi-conducteurs avec une résolution inférieure à 10 nm. Les chercheurs notent que l'avantage de la nouvelle méthode est que l'objet n'a pas besoin d'être scanné, ce qui signifie que des processus microscopiques très rapides dans les matériaux peuvent également être « capturés » en mouvement.

En raison des difficultés, de nombreux chercheurs ont déjàa abandonné l'utilisation de la microscopie à rayons X avec des lentilles et a plutôt essayé de remplacer complètement les lentilles par des algorithmes. Cependant, en utilisant ensemble des lentilles et des algorithmes, notre approche combine le meilleur des deux mondes.

Tim Salditt, professeur à la faculté de physique de l'université de Göttingen, l'un des auteurs de l'étude

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