物理学者は、X線顕微鏡画像の品質を向上させる方法を考え出しました

X 線顕微鏡は、材料、生物、組織の三次元構造を研究するために使用できます。

サンプルを切断したり損傷したりすることはありません。この技術により、理論的には数nmの解像度の画像を作成することが可能になります。ただし、実際には、理想的なレンズを製造することが難しいため、その機能は制限されます。

『フィジカル』誌に掲載された彼の研究の中で、ゲッティンゲン大学の物理学者はレビューレターで、革新的なレンズに画像再構成アルゴリズムを追加することでレンズの「欠陥」を克服できることを示しました。

レンズとして、科学者は多層を使用しました細いワイヤー上に同心円の形で堆積されたいくつかの原子層からなるゾーンプレート。このようなシステムは、観測点の照明を増やすことによって相互干渉を防ぎます。

物理学者は、作成されたレンズを撮影されたものの間に配置しましたハンブルクのドイツ電子シンクロトロンにある非常に明るく集束されたX線ビームの物体とX線カメラ。研究者たちは、カメラが3種類の信号を受信し、オブジェクトがX線をほとんどまたはまったく吸収しなかったとしても、未知のオブジェクトの構造に関する完全な情報を一緒に提供したことに注目しています。

実験のスキーム。画像:Markus Osterhoff

この作品の著者らは、理想的なレンズを作成するという考えを放棄したと述べています。その代わりに、作成されたレンズを正確に測定し、そのパラメータを情報処理アルゴリズムに組み込みました。 

科学者たちは彼らの仕事を実証しました10nm未満の分解能で半導体ナノワイヤの画像を撮影することによるデバイス。研究者は、新しい方法の利点は、オブジェクトをスキャンする必要がないことです。これは、材料の非常に高速な微視的プロセスも動きの中で「キャプチャ」できることを意味します。

困難のために、多くの研究者はすでにレンズによるX線顕微鏡の使用を断念し、代わりにレンズをアルゴリズムに完全に置き換えようとしました。ただし、レンズとアルゴリズムを一緒に使用することにより、私たちのアプローチは両方の長所を組み合わせています。

研究の著者の一人であるゲッティンゲン大学の物理学部の教授であるティム・サルディット

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