13:20 2024-05-03
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Noua oglindă care poate fi modelată flexibil îmbunătățește microscoapele cu raze X
_ Oglindă nouă care poate fi modelat flexibil îmbunătățește microscoapele cu raze X
O echipă de cercetători din Japonia a conceput o oglindă pentru raze X care poate fi modelată în mod flexibil, rezultând o precizie remarcabilă la nivel atomic și o stabilitate sporită.
Noua tehnologie dezvoltată de Satoshi Matsuyama și Takato Inoue la Școala Absolventă de Inginerie a Universității Nagoya, în colaborare cu RIKEN și JTEC Corporation, îmbunătățește performanța microscoapelor cu raze X și a altor tehnologii care utilizează raze X oglinzi. Rezultatele au fost publicate în jurnalul Optica.
Un microscop cu raze X este un instrument avansat de imagistică care face o punte între microscopia electronică și cea ușoară. Folosește raze X, care pot oferi o rezoluție mai bună decât lumina și pot pătrunde probele prea groase pentru ca electronii să poată pătrunde. Acest lucru permite imagistica structurilor care sunt greu de văzut cu alte tehnici de microscopie.
Microscoapele cu raze X au o rezoluție mare, ceea ce le face deosebit de valoroase în domenii precum știința materialelor și biologia, deoarece pot observa compoziția , starea chimică și structura din interiorul unei probe.
Oglinzile joacă un rol vital în microscoapele cu raze X. Acestea reflectă fasciculele de raze X, permițând imagini de înaltă rezoluție a structurilor complexe. Imaginile de înaltă calitate și măsurătorile precise sunt o necesitate, în special în domeniile științifice de ultimă generație, cum ar fi inspecțiile catalizatorilor și bateriilor.
Cu toate acestea, lungimea de undă mică a razelor X le face vulnerabile la distorsiuni. din defecte minore de fabricație și influențe ale mediului. Acest lucru creează aberații de front de undă care pot limita rezoluția imaginii. Matsuyama și colaboratorii săi au rezolvat această problemă creând o oglindă care se poate deforma, ajustându-i forma în funcție de frontul de undă de raze X detectat.
Pentru a-și optimiza oglinda, cercetătorii s-au uitat la materiale piezoelectrice. Aceste materiale sunt utile deoarece se pot deforma sau schimba forma atunci când se aplică un câmp electric. Acest lucru permite materialului să se remodeleze pentru a răspunde chiar și la aberațiile minore din valul detectat.
După ce au luat în considerare diferiți compuși, cercetătorii au ales un singur cristal de niobat de litiu drept oglindă cu formă schimbătoare. Niobatul de litiu monocristal este util în tehnologia cu raze X, deoarece poate fi extins și contractat de un câmp electric și lustruit pentru a face o suprafață foarte reflectorizante. Acest lucru îi permite să servească atât ca dispozitiv de acționare, cât și ca suprafață reflectorizantă, simplificând dispozitivul.
„Oglinzile convenționale deformabile cu raze X sunt realizate prin lipirea unui substrat de sticlă și a unei plăci PZT. Cu toate acestea, îmbinarea materialelor diferite este nu este ideal și are ca rezultat instabilitate”, a spus Matsuyama.
„Pentru a depăși această problemă, am folosit un material piezocristal cu un singur cristal, oferind o stabilitate excepțională, deoarece este realizat dintr-un material uniform, fără lipire structura, oglinda poate fi deformată liber cu precizie atomică Mai mult, această precizie a fost menținută timp de șapte ore, confirmând stabilitatea extrem de ridicată.”
Când și-au testat noul dispozitiv, echipa lui Matsuyama a descoperit că X-. microscopul cu raze a depășit așteptările. Rezoluția sa ridicată o face deosebit de potrivită pentru observarea obiectelor microscopice, cum ar fi componentele dispozitivelor semiconductoare.
În comparație cu rezoluția spațială a microscopiei cu raze X convenționale (de obicei 100 nm), tehnica lor are potențialul de a dezvolta un microscop care oferă o rezoluție de aproximativ 10 ori mai bună (10 nm) deoarece corecția aberației o aduce mai aproape de rezoluția ideală.
„Această realizare va promova dezvoltarea microscoapelor cu raze X de înaltă rezoluție, care au avut au fost limitate de precizia procesului de fabricație”, a spus Matsuyama.
„Aceste oglinzi pot fi aplicate altor aparate cu raze X, cum ar fi dispozitive de litografie, telescoape, CT în diagnosticare medicală și radiografie. formarea nanofasciului."
Comentarii:
Adauga Comentariu