Físicos descobriram como melhorar a qualidade das imagens de microscópio de raios-X

Os microscópios de raios X podem ser usados ​​para estudar a estrutura tridimensional de materiais, organismos ou tecidos,

sem cortar ou danificar a amostra.Teoricamente, esta tecnologia permite criar imagens com resolução de vários nm. Contudo, na prática as suas capacidades são limitadas pelas dificuldades de fabricar uma lente ideal.

Em seu trabalho publicado na revista PhysicalReview Letters, físicos da Universidade de Göttingen mostraram que as "imperfeições" das lentes podem ser superadas adicionando algoritmos de reconstrução de imagem a lentes inovadoras.

Como lente, os cientistas usaram uma multicamadauma placa de zona que consiste em várias camadas atômicas depositadas na forma de círculos concêntricos em um fio fino. Tal sistema evita interferência mútua aumentando a iluminação do ponto de observação.

Os físicos colocaram a lente criada entre as imagens filmadasobjeto e câmera de raios-X em um feixe de raios-X extremamente brilhante e focado no Síncrotron de Elétrons Alemão em Hamburgo. Os pesquisadores observam que a câmera recebeu três tipos diferentes de sinais, que juntos forneceram informações completas sobre a estrutura de um objeto desconhecido, mesmo que os objetos absorvessem pouco ou nenhum raio-X.

Esquema do experimento. Imagem: Markus Osterhoff

Os autores do trabalho observam que abandonaram a ideia de criar uma lente ideal. Em vez disso, mediram com precisão a lente criada e incorporaram seus parâmetros em algoritmos de processamento de informações.

Cientistas demonstraram o trabalho de seusdispositivos, tirando imagens de nanofios semicondutores com uma resolução inferior a 10 nm. Os pesquisadores observam que a vantagem do novo método é que o objeto não precisa ser escaneado, o que significa que processos microscópicos muito rápidos em materiais também podem ser “capturados” em movimento.

Devido às dificuldades, muitos pesquisadores jáabandonou o uso da microscopia de raios X com lentes e, em vez disso, tentou substituir completamente as lentes por algoritmos. No entanto, usando lentes e algoritmos juntos, nossa abordagem combina o melhor dos dois mundos.

Tim Salditt, professor da Faculdade de Física da Universidade de Göttingen, um dos autores do estudo

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