Ulepszono mikroskop rentgenowski

Mikroskopia rentgenowska wymaga promieniowania o bardzo wysokiej jakości. Aby otrzymać wyraźne obrazy, podczas pomiaru urządzenie i próbka muszą być w bezruchu nawet w skali nanometrowej. Naukowcy z Technische Universitaet Muenchen i Paul Scherrer Institute in Villigen w Szwajcarii opracowali metodę, która pozwala ominąć te wysokie wymagania i co więcej pokazać fluktuacje jakie zachodzą w materiale – ich wyniki opublikowano w czasopiśmie „Nature".

Od ponad 100 lat użycie radiografii oznacza, że badany obiekt nie może się poruszać. Dla pozyskania obrazów nanostruktur w komórkach biologicznych, porowatej struktury cementu lub obszarów pamięci magnetycznej dysków podczas eksperymentu należy unikać jakichkolwiek wibracji mikroskopu rentgenowskiego i próbki. Ponadto tylko mała część docierających promienii X jest użyteczna. Za pomocą specjalnych filtrów można wyizolować konkretny ułamek promieniowania o pożądanych właściwości, np. długości fali.

Teraz naukowcy opracowali metodę interpretując, która pozwala na otrzymywanie wyraźnych obrazów pomimo wibracji i fluktuacji. Metoda oparta jest na na technice o nazwie ptychografia, wykorzystującej zjawisko dyfrakcji, którą wynaleziono w latach 60-tych i zastosowano w mikroskopii elektronowej. Jej zastosowanie pozwoliło na rozróżnienie efektów pochodzących od różnych typów promieni X.

Największą korzyścią z ulepszonego mikroskopu rentgenowskiego jest możliwość badania całej nowej grupy obiektów. Aby się przekonać co do skuteczności nowego rozwiązania naukowcy przeprowadzili symulacje komputerowe, które potwierdziły, że otrzymane obrazy np. fluktuacji obiektów odpowiadają rzeczywistości.

(pj)