一种新的多模态硬x射线扫描显微技术可以在材料科学研究中应用到10纳米以下的图像。它的发明者说,这项技术是通过将双交叉多层劳埃透镜和光栅扫描一种样品聚焦在硬x射线上的,已经准备好用于常规测量。
扫描硬x射线显微镜(SHXM)用于成像纳米结构,因为x射线可以解决比可见光更细微的细节。他们的穿透力也允许进入一个样品的更深层次,这对于三维成像的结构如生物细胞,半导体芯片,电池和许多其他功能材料是有用的。但是这种高的穿透也意味着x光通过传统的透镜而不被弯曲或聚焦。
除了x射线反射镜,它们的收敛性很有限,需要机械抛光,这使得它们昂贵,另一种弯曲x射线的方法就是使用晶体。为了做到这一点,今天的研究人员利用特制的人造晶体,由不同的材料层组成,以使x射线聚焦。这些晶体被称为多层劳埃透镜(MLLs),以德国物理学家马克斯·冯·劳(Max von Laue)的名字命名,他在100年前发现了晶格衍射x射线。
两个交叉mll
由布鲁克海文国家实验室的Hanfei Yan和他的同事开发的新的硬x射线成像技术,由于两个交叉的MLLs,空间分辨率接近10nm。
“由于吸收、相位和荧光对比,我们在多模式下对样品进行了成像,”Yan解释说。“我们光栅扫描样品的纳米光束应用于它的表面。当我们这样做的时候,我们分别用能量色散和像素阵列的二维探测器记录激发的荧光和发射信号,在样本的每个位置上。前者为我们提供了样本中构成元素的定量图像,后者提供了样本的电子密度图。
——文章发布于2018年3月19日