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Nuovo microscopio dei raggi x di super-risoluzione

Un microscopio novello dei raggi x di super-risoluzione si è sviluppato da un gruppo dei ricercatori dal Paul Scherrer Institut (PSI) e EPFL in Svizzera combina l'alta potenza di infiltrazione dei raggi x con alta risoluzione spaziale, permettente per la prima volta di fare luce sulla composizione interna dettagliata delle unità a semiconduttore e delle strutture cellulari.

Le prime immagini di super-risoluzione da questo microscopio novello saranno pubblicate il 18 luglio 2008 online nella scienza del giornale.

“I ricercatori stanno lavorando a tali concetti di microscopia di super-risoluzione per gli elettroni e raggi x per molti anni,„ dice professore di EPFL ed il leader della squadra Franz Pfeiffer. “Soltanto la costruzione di uno strumento multi--milione dedicato del Svizzero-franco alla sorgente luminosa svizzera dello PSI ha permesso che noi raggiungessimo la stabilità che è necessaria da applicare il nostro metodo novello in pratica.„

Il nuovo strumento usa un rivelatore di Megapixel Pilatus (di cui il fratello maggiore individuerà le collisioni dal grande Collider dell'adrone del CERN), che ha eccitato la comunità del sincrotrone affinchè la sua capacità conti milioni di singoli fotoni dei raggi x sopra un'ampia area. Questa caratteristica fondamentale permette di registrare i reticoli di diffrazione dettagliati mentre il campione quadro-è scandito attraverso il punto focale del raggio. Al contrario, i microscopi di scansione convenzionali elettrone o (dei raggi x) misurano soltanto l'intensità trasmessa totale.

Questi dati della diffrazione poi sono trattati con un algoritmo concepito dal gruppo svizzero. “Abbiamo sviluppato un algoritmo di ricostruzione di immagine che gli affari con parecchie decine di migliaia di immagini di diffrazione e le combina in un micrografo dei raggi x di super-risoluzione,„ spiega il ricercatore Pierre Thibault, primo autore di PSI sulla pubblicazione. “per raggiungere le immagini di più alta precisione, l'algoritmo non solo ricostruisce il campione ma anche la forma esatta della sonda leggera derivando dal raggio di raggi x.„

I microscopi di scansione convenzionali dell'elettrone possono fornire le immagini ad alta definizione, ma solitamente soltanto per la superficie dell'esemplare ed i campioni devono essere tenuti nel vuoto. Il nuovo microscopio della super-risoluzione del gruppo svizzero oltrepassa questi requisiti, significanti che gli scienziati ora potranno guardare profondamente nei semiconduttori o nei campioni biologici senza alterarli. Può essere usato a non-distruttivo caratterizza i difetti di nanometro in unità sepolte a semiconduttore e contribuire a migliorare la produzione e la prestazione delle unità future a semiconduttore con le funzionalità di sotto-cento-nanometro. Un'applicazione molto di promessa ulteriore della tecnica è nella microscopia ad alta definizione di scienze biologiche, dove la potenza di infiltrazione dei raggi x può essere usata per studiare le celle incluse o le strutture sottocellulari. Per concludere, l'approccio può anche essere trasferito all'elettrone o luce laser visibile e guida nella progettazione di nuovi e migliori indicatore luminoso e microscopi elettronici.