Fizicienii au descoperit cum să îmbunătățească calitatea imaginilor cu microscopul cu raze X

Microscoapele cu raze X pot fi folosite pentru a studia structura tridimensională a materialelor, organismelor sau țesuturilor,

fără a tăia sau deteriora proba.Teoretic, această tehnologie face posibilă crearea de imagini cu o rezoluție de câțiva nm. Cu toate acestea, în practică, capacitățile sale sunt limitate de dificultățile de fabricare a unui obiectiv ideal.

În munca sa publicată în revista PhysicalScrisori de recenzie, fizicienii de la Universitatea din Göttingen au arătat că „imperfecțiunile” lentilelor pot fi depășite prin adăugarea de algoritmi de reconstrucție a imaginii la lentilele inovatoare. 

Ca obiectiv, oamenii de știință au folosit un multistrato placă de zonă formată din mai multe straturi atomice depuse sub formă de cercuri concentrice pe un fir subțire. Un astfel de sistem previne interferența reciprocă prin creșterea iluminării punctului de observare.

Fizicienii au plasat lentila creată între cele filmateobiect și cameră cu raze X într-un fascicul de raze X extrem de luminos și focalizat la sincrotronul german de electroni din Hamburg. Cercetătorii notează că camera a primit trei tipuri diferite de semnale, care împreună au oferit informații complete despre structura obiectului necunoscut, chiar dacă obiectele au absorbit puțin sau deloc raze X.

Schema experimentului. Imagine: Markus Osterhoff

Autorii lucrării notează că au abandonat ideea de a crea un obiectiv ideal. În schimb, au măsurat cu precizie lentila creată și au încorporat parametrii acesteia în algoritmii de procesare a informațiilor.

Oamenii de știință au demonstrat munca lordispozitive prin realizarea de imagini ale nanofirelor semiconductoare cu o rezoluție mai mică de 10 nm. Cercetătorii notează că avantajul noii metode este că obiectul nu trebuie scanat, ceea ce înseamnă că procesele microscopice foarte rapide din materiale pot fi, de asemenea, „capturate” în mișcare.

Din cauza dificultăților, mulți cercetători au făcut-o dejaa abandonat utilizarea microscopiei cu raze X cu lentile și, în schimb, a încercat să înlocuiască complet lentilele cu algoritmi. Cu toate acestea, folosind lentile și algoritmi împreună, abordarea noastră combină tot ce este mai bun din ambele lumi.

Tim Salditt, profesor la Facultatea de Fizică a Universității din Göttingen, unul dintre autorii studiului

Citeste mai mult

Inteligența artificială chineză prezice cursul rachetelor hipersonice. Greva de răzbunare va avea loc

Secretul longevității este dezvăluit. Totul ține de expresia genelor și iată cum o poți influența

Oamenii de știință caută minerale pentru vehiculele electrice pe fundul unui ocean antic