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Microscópio novo do raio X da super-definição

Um microscópio novo do raio X da super-definição desenvolvido por uma equipe dos pesquisadores do Paul Scherrer Institut (PSI) e EPFL em Suíça combina a potência alta da penetração dos raios X com a definição espacial alta, tornando o possível pela primeira vez derramar a luz na composição interior detalhada de dispositivos de semicondutor e de estruturas celulares.

As primeiras imagens da super-definição deste microscópio novo serão publicadas 18 de julho de 2008 em linha na ciência do jornal.

Os “pesquisadores têm trabalhado em tais conceitos da microscopia da super-definição para elétrons e raios X por muitos anos,” diz o professor de EPFL e o líder da equipa Franz Pfeiffer. “Somente a construção de um multi-milhão instrumento dedicado de Suíço-franco na fonte luminosa suíça da libra por polegada quadrada permitiu que nós conseguissem a estabilidade que é necessária para executar na prática nosso método novo.”

O instrumento novo usa um detector de Megapixel Pilatus (cujo o big brother estará detectando colisões Collider do Hadron do CERN do grande), que tem entusiasmado a comunidade do synchrotron para que sua capacidade conte milhões de únicos fotão do raio X sobre uma grande área. Esta característica chave torna possível gravar testes padrões de difracção detalhados quando a amostra quadriculação-for feita a varredura através do ponto focal do feixe. Ao contrário, os microscópios de exploração convencionais do raio X (ou o elétron) medem somente a intensidade transmitida total.

Estes dados da difracção são tratados então com um algoritmo concebido pela equipe suíça. “Nós desenvolvemos um algoritmo da reconstrução da imagem que os negócios com diversos dez dos milhares de imagens de difracção e as combinassem em uma micrografia do raio X da super-definição,” explicassem o pesquisador Pierre Thibault da libra por polegada quadrada, primeiro autor na publicação. “A fim conseguir imagens da precisão a mais alta, o algoritmo reconstrói não somente a amostra mas igualmente a forma exacta da ponta de prova clara resultando do feixe de raio X.”

Os microscópios de exploração convencionais do elétron podem fornecer imagens de alta resolução, mas geralmente somente para a superfície do espécime, e as amostras devem ser mantidas no vácuo. O microscópio novo da super-definição da equipe suíça contorneia estas exigências, significando que os cientistas poderão agora olhar profundamente em semicondutores ou em amostras biológicas sem os alterar. Pode ser usado para caracterizar defeitos do nanômetro em dispositivos de semicondutor enterrados e para ajudá-los non-destructively a melhorar a produção e o desempenho dos dispositivos de semicondutor futuros com características de secundário-cem-nanômetro. Uma aplicação muito prometedora mais adicional da técnica está na microscopia de alta resolução da ciência da vida, onde a potência da penetração dos raios X pode ser usada para investigar pilhas encaixadas ou estruturas secundário-celulares. Finalmente, a aproximação pode igualmente ser transferida ao elétron ou laser visível, e ajuda no projecto da luz e de microscópios electrónicos novos e melhores.