量子鬼成像显微镜;x射线显微镜。
量子鬼成像显微镜
美国能源部(DOE)的布鲁克黑文国家实验室已经开始建设quantum-enhanced x光显微镜基于称为鬼成像的技术。
还在研发、量子x射线显微镜承诺提供更高分辨率的图像样本的损伤较小。
使用国家同步光源II (NSLS-II),布鲁克海文国家实验室的研究人员使用传统的x射线计量技术研究结构,化学和电子组成材料在原子尺度。NSLS-II是一个大型的电子储存环设施,提供研究者beamlines数组与x射线、紫外线和红外线功能。
传统x射线计量技术支持高分辨率,但这种强大的光源也能破坏某些样本。低剂量x射线技术可以防止一个样本的损伤,但成像分辨率降低。
这就是量子x射线显微镜融入。利用x光的量子特性,研究人员将能够形象更敏感的生物分子和其他技术不牺牲分辨率
研究人员正在开发一种quantum-enhanced x射线显微镜使用一个名为鬼成像的实验技术。该系统将完成在证明鬼成像分辨率低于10 nm的对象。技术目标为2023。
“典型的x射线成像技术相比,送一束光子(光的粒子)通过一个示例和探测器上,鬼成像要求x射线光束分成两个纠缠photons-only其中一个流穿过样品,但都收集信息,“根据布鲁克海文国家实验室。
”一个流穿过探测器记录收集的样本,光子具有良好的时间分辨率,而其他的光子流编码的确切方向光子传播,“说安德烈•Fluerasu铅NSLS-II beamline科学家的连贯的硬x射线散射(CHX) beamline显微镜将发达的地方。“听起来像魔法一样。但是数学计算,我们将能够从两束相关信息。”
“如果我们成功地建立一个quantum-enhanced x射线显微镜,我们将能够图像与高分辨率生物分子和很低的剂量的x射线,”肖恩主编说NSLS-II结构生物学项目的经理。
x射线显微镜记录
Friedrich-Alexander大学埃(能力),保罗谢勒研究所(PSI)和其他人树立一个新的形象在x射线显微镜分辨率记录。
研究人员已经取得了个位数的纳米尺度的空间分辨率。更具体地说,使用软x射线显微术,他们实现了图像分辨率的7海里。
多年来,x光显微镜和光谱被用来探索各种技术在高分辨率。x射线测量技术用于研究生物标本,材料,和其他技术问题。
多年以来,这个行业已经使用x射线计量技术为了获得大小低于10 nm使用镜子,菲涅耳波带片镜片,和多层镜片,视的研究人员表示,科技期刊。
“此外,其他方法基于图像重建已达到成像分辨率低于10 nm,“Benedikt Rosner说,研究人员在视神经节PSI。“然而,直接成像在更高的分辨率仍然困难,到目前为止,由于整个仪器的手腕被定位精度和稳定性有限。”
要启用sub-10nm决议,能力和PSI的研究人员们用软x射线显微技术。这种技术利用低能x射线研究纳米材料的性质
研究人员已经证明sub-10nm显微分辨率使用两个扫描x射线透射显微镜铯榴石和爱马仕beamlines瑞士光源和同步加速器Soleil,分别。
在操作中,x射线光束聚焦到样品上,这是在高精度光栅扫描。菲涅耳区板块最常用的衍射x射线显微镜聚焦元素。
使用这项技术,研究人员研究了磁场取向的铁粒子测量5到20 nm。这项技术也可以用来探测元素,电子、磁性或化学变化。
“等动态过程的化学反应或磁性粒子相互作用,我们需要能够直接视图结构,“Rainer芬克说,教授能力。“x射线显微镜是特别适合这个,因为它可以更灵活使用比电子显微镜在磁场环境中,例如。
“我们优化的结构尺寸菲涅耳带板用于x射线聚焦。此外,我们能够在设备位置的样品在这个精度更高的准确性和再现,”芬克表示。“我们认为我们的结果将推动研究特别是nanomagnetism能源材料。相关的结构尺寸在这个领域通常低于当前分辨率的限制。”
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