A fizikusok rájöttek, hogyan lehet javítani a röntgenmikroszkóp képeinek minőségén

A röntgenmikroszkópok segítségével tanulmányozható anyagok, szervezetek vagy szövetek háromdimenziós szerkezete,

a minta elvágása vagy sérülése nélkül.Elméletileg ez a technológia több nm-es felbontású képek készítését teszi lehetővé. A gyakorlatban azonban képességeit korlátozzák az ideális lencse előállításának nehézségei.

A Physical folyóiratban megjelent munkájábanReview Letters, a Göttingeni Egyetem fizikusai kimutatták, hogy a lencsék "tökéletlenségei" leküzdhetők, ha képrekonstrukciós algoritmusokat adnak az innovatív objektívekhez. 

Lencseként a tudósok többrétegűt használtakegy vékony huzalra koncentrikus körök formájában lerakott több atomrétegből álló zónalemez. Egy ilyen rendszer megakadályozza a kölcsönös interferenciát a megfigyelési pont megvilágításának növelésével.

A fizikusok a létrehozott lencsét a filmezettek közé helyeztéktárgy és röntgenkamera rendkívül fényes és fókuszált röntgensugárban a német Electron Synchrotronban Hamburgban. A kutatók megjegyzik, hogy a kamera három különböző típusú jelet kapott, amelyek együttesen teljes körű információt adtak egy ismeretlen tárgy szerkezetéről, még akkor is, ha a tárgyak kevés vagy egyáltalán nem nyelték el a röntgensugárzást.

A kísérlet sémája. Kép: Markus Osterhoff

A munka szerzői megjegyzik, hogy elhagyták az ideális lencse létrehozásának gondolatát. Ehelyett pontosan megmérték a létrehozott lencsét, és beépítették a paramétereit az információfeldolgozó algoritmusokba. 

A tudósok bebizonyították munkájukateszközöket 10 nm-nél kisebb felbontású félvezető nanovezetékek felvételével. A kutatók megjegyzik, hogy az új módszer előnye, hogy nem kell szkennelni az objektumot, ami azt jelenti, hogy az anyagokban zajló nagyon gyors mikroszkópos folyamatok mozgás közben is „befoghatók”.

A nehézségek miatt sok kutató már megtettefelhagyott a röntgenmikroszkópia lencsékkel történő alkalmazásával, és ehelyett megpróbálta teljesen helyettesíteni a lencséket algoritmusokkal. Az objektívek és az algoritmusok együttes használatával azonban megközelítésünk a két világ legjobbjait egyesíti.

Tim Salditt, a Göttingeni Egyetem Fizikai Karának professzora, a tanulmány egyik szerzője

Olvass tovább

A kínai mesterséges intelligencia megjósolja a hiperszonikus rakéták menetét. A megtorló sztrájk következik

Feltárul a hosszú élet titka. Minden a génexpresszióról szól, és itt van, hogyan befolyásolhatja azt

A tudósok ásványi anyagok után kutatnak elektromos járművekhez egy ősi óceán fenekén