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        推進無透鏡成像的限製

        日期:2016年6月22日 14:50

                利用極端紫外線流以每秒100000次的超快光束,從弗裏德裏希席勒大學耶拿,德國的研究人員,推出了一套行之有效的成像技術的界限。他們不僅使在一個給定的波長與該方法實現的最高分辨率的圖像,他們還創建了圖像快速足夠的實時使用。他們的新方法可以用來研究從半導體芯片到癌細胞的一切。
                該小組將提出他們的工作在光學領域,光學協會的年度會議和會議在美國,加利福尼亞,22,十月2015。
                研究人員希望提高在無透鏡成像技術稱為相幹衍射成像,而自從20世紀80年代。采取這個方法的圖片,科學家火X射線或極端紫外激光在目標。光散射,和那些光子互相幹擾,並找到自己的方式到探測器上,創建一個衍射圖案。通過分析模式,然後計算機重建的路徑必須采取那些光子,產生目標材料的圖像都沒有的鏡頭,在傳統的顯微鏡的要求。
                “電腦做成像部分忘記鏡頭,解釋說:“邁克爾ZüRCH弗裏德裏希席勒大學,耶拿,德國,首席研究員。”計算機模擬的鏡頭。”
        沒有鏡頭,圖像的質量主要取決於輻射源。傳統上,研究人員使用大,強大的X射線束在SLAC國家加速器實驗室在加利福尼亞Menlo Park,一,美國在過去的十年裏,研究人員已經開發出更小,更便宜的機器,泵出相幹,像束激光在實驗室設置。雖然這些機器都是從成本的角度看,他們有缺點,當報告結果。
                台式機是無法生產的許多光子作為大的昂貴的,這限製了它們的分辨率。為了達到更高的分辨率,探測器必須放在靠近靶材料的附近,類似於放置一個靠近顯微鏡的試樣以提高放大率。鑒於這樣的短距離的幾何形狀,幾乎所有的光子都會彈離目標足夠大的角度到達探測器。沒有足夠的光子,圖像質量降低。
                ZüRCH和一隊來自耶拿大學的研究人員使用了一種特殊的,定製的超快激光發射極紫外光子的一百倍,比傳統的台式機快。與更多的光子,在33納米的波長,研究人員能夠使圖像分辨率為26納米-幾乎是理論極限。”沒有人達到如此高的分辨率相對於波長在極端紫外線之前,“ZüRCH說。
                超快激光還克服了傳統台式光源的另一個缺點:長曝光時間。如果研究人員要等待圖像,他們不能得到實時反饋係統,他們研究。由於新的高速光源,ZüRCH和他的同事們減少曝光時間隻有約二足夠快的實時成像。當每秒鍾拍攝快照時,研究人員得出了80納米以下的分辨率。
                高分辨率和利用這樣一個相對較小的安裝實時成像的前景可能會導致各種各樣的應用,ZüRCH說。工程師可以用這個來尋找微小缺陷的半導體芯片。生物學家可以放大細胞的細胞器。最後,他說,研究人員可以減少曝光時間甚至更多,甚至更高的分辨率水平。

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