Fizikçiler, X-ışını mikroskop görüntülerinin kalitesini nasıl iyileştireceklerini buldular

X-ışını mikroskopları malzemelerin, organizmaların veya dokuların üç boyutlu yapısını incelemek için kullanılabilir.

Numuneyi kesmeden veya zarar vermeden.Teorik olarak bu teknoloji birkaç nm çözünürlüğe sahip görüntüler oluşturmayı mümkün kılar. Ancak pratikte yetenekleri ideal bir lens üretmenin zorlukları nedeniyle sınırlıdır.

Physical dergisinde yayınlanan çalışmasındaGöttingen Üniversitesi'nden fizikçiler, İnceleme Mektupları'nda, yenilikçi merceklere görüntü yeniden yapılandırma algoritmaları eklenerek merceklerin "kusurlarının" giderilebileceğini gösterdi. 

Bir lens olarak, bilim adamları çok katmanlı birince bir tel üzerinde eşmerkezli daireler şeklinde biriktirilmiş birkaç atomik katmandan oluşan bir bölge plakası. Böyle bir sistem, gözlem noktasının aydınlatmasını artırarak karşılıklı etkileşimi önler.

Fizikçiler, oluşturulan lensi filme alınanlar arasına yerleştirdi.Hamburg'daki Alman Elektron Synchrotron'da son derece parlak ve odaklanmış bir X-ışını ışını içinde nesne ve X-ışını kamerası. Araştırmacılar, kameranın, nesneler çok az X-ışınları emse veya hiç emmese bile, bilinmeyen bir nesnenin yapısı hakkında eksiksiz bilgi veren üç farklı türde sinyal aldığını belirtiyor.

Deneyin şeması. Resim: Markus Osterhoff

Çalışmanın yazarları ideal bir mercek yaratma fikrinden vazgeçtiklerini belirtiyor. Bunun yerine, oluşturulan merceği hassas bir şekilde ölçtüler ve parametrelerini bilgi işleme algoritmalarına dahil ettiler.

Bilim adamları çalışmalarını kanıtladılar10 nm'den daha az çözünürlüğe sahip yarı iletken nanotellerin görüntülerini alarak cihazlar. Araştırmacılar, yeni yöntemin avantajının, nesnenin taranmasına gerek olmaması olduğunu, bunun da malzemelerdeki çok hızlı mikroskobik süreçlerin hareket halinde "yakalanabileceği" anlamına geldiğini belirtiyor.

Zorluklar nedeniyle, birçok araştırmacı zatenlenslerle X-ışını mikroskobu kullanımını terk etti ve bunun yerine lensleri tamamen algoritmalarla değiştirmeye çalıştı. Ancak, lensleri ve algoritmaları birlikte kullanarak yaklaşımımız her iki dünyanın en iyilerini birleştirir.

Araştırmanın yazarlarından biri olan Göttingen Üniversitesi Fizik Fakültesi'nde profesör olan Tim Salditt

Daha fazla oku

Çinli AI, hipersonik füzelerin seyrini tahmin ediyor. Misilleme grevi devam edecek

Uzun yaşamanın sırrı ortaya çıkıyor. Her şey gen ifadesi ile ilgili ve işte onu nasıl etkileyebileceğiniz

Bilim adamları eski bir okyanusun dibinde elektrikli araçlar için mineraller arıyor