นักฟิสิกส์ค้นพบวิธีปรับปรุงคุณภาพของภาพกล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์

กล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์สามารถใช้ศึกษาโครงสร้างสามมิติของวัสดุ สิ่งมีชีวิต หรือเนื้อเยื่อ

โดยไม่ตัดหรือทำให้ตัวอย่างเสียหายตามทฤษฎีแล้ว เทคโนโลยีนี้ทำให้สามารถสร้างภาพที่ความละเอียดหลายนาโนเมตรได้ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติความสามารถของมันถูกจำกัดด้วยความยากลำบากในการผลิตเลนส์ในอุดมคติ

ในงานของเขาตีพิมพ์ในวารสาร Physicalจดหมายทบทวน นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Göttingen ได้แสดงให้เห็นว่า "ความไม่สมบูรณ์" ของเลนส์สามารถเอาชนะได้โดยการเพิ่มอัลกอริธึมการสร้างภาพใหม่ให้กับเลนส์ที่เป็นนวัตกรรมใหม่

เป็นเลนส์ นักวิทยาศาสตร์ใช้ multilayerแผ่นโซนที่ประกอบด้วยชั้นอะตอมหลายชั้นที่วางอยู่ในรูปแบบของวงกลมศูนย์กลางบนเส้นลวดเส้นเล็ก ระบบดังกล่าวป้องกันการรบกวนซึ่งกันและกันโดยเพิ่มการส่องสว่างของจุดสังเกต

นักฟิสิกส์วางเลนส์ที่สร้างขึ้นระหว่างการถ่ายทำวัตถุและกล้องเอ็กซ์เรย์ในลำแสงเอ็กซ์เรย์ที่สว่างมากและโฟกัสที่ German Electron Synchrotron ในฮัมบูร์ก นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่ากล้องได้รับสัญญาณที่แตกต่างกันสามแบบ ซึ่งเมื่อรวมกันแล้วให้ข้อมูลที่สมบูรณ์เกี่ยวกับโครงสร้างของวัตถุที่ไม่รู้จัก แม้ว่าวัตถุจะดูดกลืนรังสีเอกซ์เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยก็ตาม

แบบแผนของการทดลอง ภาพ: Markus Osterhoff

ผู้เขียนผลงานตั้งข้อสังเกตว่าพวกเขาละทิ้งแนวคิดในการสร้างเลนส์ในอุดมคติ แต่พวกเขาวัดเลนส์ที่สร้างขึ้นอย่างแม่นยำและรวมพารามิเตอร์ของเลนส์ไว้ในอัลกอริธึมการประมวลผลข้อมูล

นักวิทยาศาสตร์ได้สาธิตการทำงานของอุปกรณ์โดยการถ่ายภาพสายนาโนเซมิคอนดักเตอร์ที่มีความละเอียดน้อยกว่า 10 นาโนเมตร นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าข้อดีของวิธีการใหม่นี้คือไม่ต้องสแกนวัตถุ ซึ่งหมายความว่ากระบวนการด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่รวดเร็วมากในวัสดุสามารถ "จับภาพ" ในการเคลื่อนไหวได้เช่นกัน

เนื่องจากความยากลำบาก นักวิจัยหลายๆ ท่านจึงมีอยู่แล้วละทิ้งการใช้กล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์กับเลนส์และพยายามแทนที่เลนส์ด้วยอัลกอริธึมแทน อย่างไรก็ตาม ด้วยการใช้เลนส์และอัลกอริธึมร่วมกัน วิธีการของเราจึงรวมเอาสิ่งที่ดีที่สุดของทั้งสองโลกเข้าด้วยกัน

Tim Salditt ศาสตราจารย์คณะฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัย Göttingen หนึ่งในผู้เขียนงานวิจัย

อ่านเพิ่มเติม

AI ของจีนทำนายวิถีขีปนาวุธที่มีความเร็วเหนือเสียง การประท้วงตอบโต้จะเกิดขึ้นข้างหน้า

ความลับของการมีอายุยืนยาวถูกเปิดเผย มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับการแสดงออกของยีน และนี่คือวิธีที่คุณสามารถมีอิทธิพลต่อมันได้

นักวิทยาศาสตร์ค้นหาแร่ธาตุสำหรับยานยนต์ไฟฟ้าที่ก้นมหาสมุทรโบราณ