Najoštrija fotografija na svijetu uspjela je

Izvijene rendgen zrake povećavaju razlučivost snimanja

Najbolja svjetska fotografija Technische Universit t Dresden
čitati naglas

Međunarodni tim znanstvenika postigao je najveću rezoluciju ikad postignutu u rendgenskoj mikroskopiji. Istraživači su formirali čestica od 100 nanometara zlata učvršćena na podlozi rezolucije pet nanometara.

Za razliku od drugih tehnika mikroskopije, nova se tehnika može koristiti i tijekom kemijskih reakcija ili u prisutnosti jakih magnetskih polja, tvrde znanstvenici u trenutnom broju časopisa Physical Review Letters.

Svaki vlasnik fotoaparata zna da je za kvalitetu slike presudna kvaliteta objektiva. Loš objektiv nikada neće isporučiti oštre slike. Na području rendgenskih snimanja izrada dobre leće pravi je izazov - ali njezina kvaliteta mora tisuću puta nadmašiti kvalitetu optičke kamere ili svjetlosnog mikroskopa. Iz tog razloga rendgenski snimci visoke rezolucije nikada nisu u potpunosti iskorišteni.

Trik je u potpunosti izostaviti leću. Umjesto toga, objekt je osvijetljen vrlo posebnim svjetlosnim snopom i bilježi se samo svjetlost, razlivena na objektu. Difrakcija je raspršivanje svjetlosti na oštrim rubovima i malim preprekama, kao što se događa kada svjetlo automobila zasja kroz maglu ili oblake fine prašine. Kad svjetlost ima specifična svojstva slična laseru (koherencija), difrakcija stvara pravilne obrasce iz kojih računalni program može rekonstruirati oblik predmeta.

Snimanje difrakcijom koherentnih rendgenskih zraka

Mnogi izvori sinkrotronskog zračenja širom svijeta nude ovu tehniku ​​koja se naziva koherentna slika X-zraka („koherentno snimanje rendgenskom difrakcijom“). Snaga i kvaliteta koherentnog rendgenskog zračenja dosad su rezultirali ograničenjem rezolucije ove tehnike na 30-40 nanometara. Znanstvenici s Tehnološkog sveučilišta u Dresdenu i Europskog centra za zračenje sinkronskog zračenja ESRF u Grenobleu (Francuska) poboljšali su ovu rezoluciju na pet nanometara - oko sto puta oštriju od najbolje rezolucije optičkog mikroskopa. prikaz

Ovaj korak je omogućen poboljšanjem kvalitete i intenziteta koherentne zrake koja se koristi koncentriranjem ulazne zrake debljine 15, 25 kilo-elektrona, a održavajući oblik do promjera od samo 100 nanometara i zadržala svoja koherencijska svojstva. Deset minuta je greda tada osvjetljavala jednu nanodelicu. Detaljan difrakcijski uzorak omogućio je stvaranje slike ove čestice.

Biološke makromolekule na vidiku

Prema znanstvenicima, tehnika snimanja difrakcijom koherentnih zraka ubuduće će igrati sve važniju ulogu. Nerazorna je i može otkriti oblik, veličinu i sastav pojedinih nanostruktura poput kvantnih točkica u poluvodičima ili nanočestica u katalizatorima. Budući elektronski laseri bez rendgenskih zraka i daljnji poboljšani detektori omogućili bi čak i snimanje bioloških makromolekula koje su obično oštećene rendgenskim zracima mogu.

Koherentna rendgenska difrakcija nije jedina metoda koja može postići rezoluciju nanometra. Visoka razlučivost postiže se elektronskom mikroskopijom, ali da bismo to postigli, uzorak mora biti vrlo tanak i u vakuumu. S druge strane, X-zrake se mogu koristiti u gotovo bilo kojem okruženju i stoga se mogu koristiti za ispitivanje ponašanja uzorka pod vanjskim utjecajima, na primjer u kemijskom reaktoru ili jakom magnetskom polju, gle.

Kao sljedeći korak, istraživači planiraju da rezoluciju gurnu do nanometar i koriste svoju novu tehnologiju da odgovore na stvarna znanstvena pitanja.

(idw - Tehničko sveučilište Dresden, 01.09.2008 - DLO)