x射线nanotomography;x射线组合;中国的x射线的努力。
x射线nanotomography
美国能源部(DOE)的阿贡国家实验室开发了一种改进的新方法x射线nanotomography解决困难。
一般来说,断层扫描是一个系统,将图像或横截面的一个示例使用x射线或超声波。图片然后重新创建一个3 d的形式模型。
一个常见的形式被称为微型电脑断层扫描,使用x射线来创建一个三维图像组成的平面图像,根据PerkinElmar。这是通常被称为3 d x射线,microtomography或microCT成像。“这是类似于CT扫描表现在医院但规模较小和提供了极大地增强了决议,“根据PerkinElmar。
Nanotomography x射线成像在纳米的规模。x射线nanotomography是空间分辨率的问题没有改善在许多年,据阿贡国家实验室。
作为回应,研究人员开发出一种新的高分辨率x射线显微镜使用先进的x射线光子源(APS)。APS是同步光源产生高能量,高亮度x射线。
除了新的x射线显微镜,研究人员还创造了新的计算机算法来弥补工作中遇到的问题在小尺寸。使用这种方法,研究人员取得了分辨率低于10纳米。研究了各种光机位与显微镜突破,导致快速三维层析收购sub-10nm空间分辨率在85分钟。
另一个问题是漂移和变形。在操作,样品可以在梁内移动。或x射线光束可能会导致一个小样本的变化本身。作为回应,研究人员开发出一种新算法,消除这些问题。这反过来又导致更清晰的3 d图像。利用x射线显微镜,研究人员拍摄的2 d和3 d图像样本16纳米特性。他们能够图像微小缺陷。他们还使用了该系统在能源存储设备来捕捉图像。
“我们想要在10纳米或更好,”Michael Wojcik说物理学家阿贡的x射线光学组科学部(XSD)。“我们开发这个nanotomography因为我们可以在10纳米范围内获得三维信息比其他方法更快,但光学和算法也适用于其他x射线技术。”
维克托·尼基丁,研究助理在阿贡XSD,说:“我们将推动8纳米,如下。我们希望这将是一个越来越小的尺度上研究的有力工具。”
x射线组合
使用x光技术的结合,汉堡大学的谜底,ESRF和路德维希马克西米利安大学的研究钴氧化物晶体的形成在纳米尺度和他们如何组装。
钴用于各个领域,包括电动汽车锂离子电池的阴极。今天这个行业是使用这些材料,但他们想要更好地理解钴氧化物的机制。他们想要更好地控制化学反应在不同长度尺度。
为了解决这个问题,研究人员使用不同的x射线计量技术探索polyhedrally-shaped钴氧化物纳米晶体的分子组装。
研究人员结合HERFD-XANES、PDF和CD-SAXS研究这些材料的出现。高的能量分辨率fluorescence-detected x射线吸收附近的边缘结构(HERFD-XANES)是用于分析电子和几何结构的一个示例。
临界尺寸小角x射线散射(CD-SAXS)使用可变角度散射传播从一个小光束大小提供测量。“互补结构信息可以从对分布函数获得(PDF)原位分析高能x射线散射,”研究人员称在自然通讯,技术杂志》上。
的实验中,研究人员使用欧洲同步辐射设备(ESRF)和佩特拉三世谜底的同步加速器辐射来源。谜底是世界上最聪明的storage-ring-based x射线辐射来源。
去年,欧洲同步辐射实验室开设了重建x射线源,被称为ESRF-EBS(极其辉煌的来源),世界上第一个第四代高能同步。ESRF由一个巨大的存储戒指,一个圆形隧道测量周长844米。ESRF-EBS开门在x射线科学新突破。
研究人员使用不同的x射线类型研究钴氧化物。欧洲同步辐射实验室使用x射线光谱看材料。“我们的技术允许我们遵循化学状态的变化复杂的化学反应器内反应和实时。等原位实验总是充满挑战,我们必须在实验室复制相同的实验条件与一个额外的x射线光学访问,“说Blanka detlef,在项目的研究。
x射线散射也使用。“光波的叠加(干扰)会导致更多的光比别人在某些方向偏转。从这个散射x射线光,我们可以计算出钴氧化物纳米晶体的形状和大小开发在其形成过程中,“解释了塞西莉亚从汉堡大学鸡头,现工作在巴西圣保罗州立大学。
中国的x射线的努力
高能物理研究所(虽然),中国科学院研究所,已经开始安装设备高能光子源(肝癌实体型)。
人肝癌细胞是第一个高能同步辐射光源在中国和世界上最聪明的第四代同步辐射设施之一。
与此同时,中国的平台先进的光子源(PAPS)已经生效。对面的人肝癌细胞,常常将允许研究人员使用各种x射线和其他系统进行实验。
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