sCMOS相機丨Dhyana XF95碳K-edge X射線疊層成像
瀏覽次數(shù):141 發(fā)布日期:2023-4-24
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碳K-edge是碳原子的X射線吸收邊緣,其在軟X射線光譜學(xué)中具有重要的應(yīng)用;谔糑-edge的X射線掃描透射顯微成像(STXM)的研究已經(jīng)相當(dāng)廣泛,但基于碳K-edge X射線疊層成像(Ptychography)的研究卻鮮有報道。
2022年,法國SOLEIL同步輻射中心的相關(guān)研究人員利用鑫圖軟X射線相機實現(xiàn)了對碳K-edge疊層成像、光譜和線性二向色的拼圖測量,其研究結(jié)果驗證了碳K-edge疊層成像技術(shù)在空間分辨率和圖像質(zhì)量方面的優(yōu)勢,以及應(yīng)用于高分辨率光譜顯微術(shù)的可行性。
圖:Carbon Nanotube (CNT) 樣品的碳K-edge光譜和 X射線線性二向色 (X-ray linear dichroic ,XLD) 成像。aCNT水平(紅色)和垂直(藍色)取向的C1s光譜,使用固定的線性垂直 (LV) 偏振從疊層堆棧重建得到,該堆棧測量使用1.0μm離焦斑點(282-294 eV,0.5 eV步進)。垂直CNT的光譜強度已調(diào)整為具有與水平CNT相同的OD 293 –OD 282值。b、c來自CNT樣品的OD圖像,分別從使用線性垂直(LV)和線性水平(LH)偏振測量的1.0μm離焦疊層重建幅度圖像推導(dǎo)而來,測量點在285.2 eV處。光密度 (OD) 強度比例適用于 ( b ) 和 ( c )。d X 射線線性二向色 (XLD) 圖像 (LV–LH),從相應(yīng)的疊層圖像 ( b ) 和 ( c ) 中獲得。e XLD圖像 (LV–LH) ,從使用25nm FZP記錄的相同區(qū)域的STXM圖像推導(dǎo)而來。( d ) 和 ( e )中的強度比例為 ΔOD。所有圖像中的比例尺均為 500 nm。
Dhyana XF95應(yīng)用優(yōu)勢分析
疊層成像是一種需要基于高速檢測器、大量數(shù)據(jù)采集和計算能力構(gòu)建的成像技術(shù),具有大視場、高分辨率的成像優(yōu)勢。隨著第三代、第四代同步輻射光源技術(shù)的發(fā)展,X射線顯微疊層成像技術(shù)在過去十年中發(fā)展迅速,但由于目前軟X射線的探測器大多數(shù)使用的是背照式CCD,圖像傳輸速度很慢,且大多數(shù)科學(xué)CCD相機對能量低于500eV 的靈敏度有限,一定程度上限制了這一技術(shù)的發(fā)展。
鑫圖Dhyana XF95采用的新一代無抗反射鍍膜芯片,在80-1000eV區(qū)間的量子效率整體超過了90%,甚至在部分波段達到了近乎100%的水平,且相機在全分辨率(2048 × 2048)模式下的傳輸速度可以達到24幀/秒,是傳統(tǒng)背照式CCD的數(shù)十倍,完全可作為背照式CCD軟X射線疊層成像的替代檢測器,應(yīng)用于以往受限的各類領(lǐng)域中。
參考文獻
Mille, N., Yuan, H., Vijayakumar, J. et al. Ptychography at the carbon K-edge. Commun Mater 3, 8 (2022). https://doi.org/10.1038/s43246-022-00232-8
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