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现在,美国科学家们正在努力提高X射线技术的图像分辨率,其中一种方法是X射线断层扫描,它可以对材料内部进行无创成像,例如,如果你想绘制一个复杂的微电路,或者在不破坏样本的情况下追踪大脑中的神经元生物电信号,你需要X射线断层扫描。
美国能源部DOE阿贡国家实验室领导的一组科学家发明了一种新方法,用于提高硬X射线纳米断层摄影的分辨率(纳米摄影是纳米尺度上的X射线成像,相比之下,人类头发的平均宽度为100000纳米,一般来说,一个原子的直径是0.1纳米)该团队利用先进光子源APS的强大X射线束构建了一个高分辨率X射线显微镜,并创建了新的计算机算法来补偿在微小尺度上遇到的问题。使用这种方法,科学家们获得了低于10纳米的分辨率。
“现在我们已经达到了10纳米分辨率的水平,我们为纳米断层摄影开发了这种技术,因为我们可以比其他方法更快地获得10纳米范围内的3D信息,但光学和算法也适用于其他X射线技术。”阿贡X射线科学部门XSD光学组的物理学家说到。
除此之外,该团队能够利用X射线的独特特性,在大约一小时内获得高分辨率3D图像。但即使是这些图像也没有达到预期的分辨率,因此科学家们设计了一种新的计算机驱动技术来进一步改进它们。该团队试图纠正的主要问题原子共振,在这么小的尺度下,如果原子振动,哪怕是几纳米,或者如果X射线束光粒子导致样品本身发生了哪怕是最轻微的变化,图片也会出现运动伪影,这会使后续分析变得更加困难。
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