采用多毛细管光学元件的网格增强X射线编码孔径显微镜
引用
Sowa, K. M., Last, A., & Korecki, P. (2017). 基于多毛细管光学元件的网格增强X射线编码孔径显微镜。《科学报告》，7，44944。https://doi.org/10.1038/srep44944
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关键词
- 基于多毛细管光学元件的网格增强X射线编码孔径显微镜 (XCAMPO)
- 多毛细管光学元件
- 编码孔径
- 亚微米分辨率
- 焦点
- 微X射线荧光光谱 (μXRF)
- 分辨率图
- 深度分辨率
- 解码伪影
简介
基于多毛细管光学元件的网格增强X射线编码孔径显微镜 (XCAMPO) 使用放置在多毛细管光学元件输出表面的外部网格来实现亚微米分辨率成像，而无需依赖光学元件的特定微结构。
摘要
本文于2017年发表在《科学报告》上，介绍了一种名为基于多毛细管光学元件的网格增强X射线编码孔径显微镜（网格增强型XCAMPO）的新型X射线显微镜技术。该技术使用类似于透射电子显微镜中使用的标准网格，将其放置在多毛细管光学元件的输出端，以实现亚微米分辨率成像。传统的使用多毛细管光学元件的X射线显微镜技术，其分辨率受限于光学元件产生的焦斑大小。网格增强型XCAMPO通过使用网格作为编码孔径，克服了这一限制。
其工作原理如下：将物体放置在多毛细管光学元件的焦斑内，并用X射线相机记录网格的放大图像。当物体位于焦斑内时，网格的图像会发生扭曲。然后，可以对扭曲的图像进行数学解码，以远高于焦斑大小的分辨率揭示物体的结构。
实验是在实验室装置上进行的，以展示网格增强型XCAMPO的功能。结果表明，该技术可实现优于0.9 μm的空间分辨率，显著超越采用多毛细管光学元件的传统投影成像的分辨率。此外，该技术还可实现约12 μm的深度分辨率，以捕捉最精细的特征。本文还讨论了网格增强型XCAMPO的灵敏度，证明了其能够对弱吸收物体进行成像的能力。
作者强调，网格增强型XCAMPO的优势在于，它可以使用标准多毛细管光学元件来实现，而以往的XCAMPO方法则需要专门且复杂的光学元件。他们还指出，通过进一步优化，空间分辨率有望达到250-300 nm。此外，本文还探讨了该技术与其他X射线成像方式（例如微X射线荧光（μXRF）和相衬成像）相结合的潜力。
来源：https://www.nature.com/articles/srep44944.pdf