अपूर्ण लेंस के बावजूद तीव्र एक्स-रे छवियां

एक्स-रे मानव शरीर के अंदर या वस्तुओं के अंदर सहकर्मी का पता लगाना संभव बनाता है। सूक्ष्म रूप से छोटी संरचनाओं में विवरण को रोशन करने के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीक वही है जो परिचित स्थितियों में उपयोग की जाती है – जैसे कि क्लिनिक में चिकित्सा इमेजिंग या हवाई अड्डे पर सामान नियंत्रण। एक्स-रे माइक्रोस्कोपी वैज्ञानिकों को नमूने को काटे और नुकसान पहुंचाए बिना सामग्री, जीवों या ऊतकों की त्रि-आयामी संरचना का अध्ययन करने में सक्षम बनाता है। दुर्भाग्य से, एक्स-रे माइक्रोस्कोपी का प्रदर्शन सही लेंस के उत्पादन में कठिनाइयों से सीमित है। गॉटिंगेन विश्वविद्यालय में एक्स-रे भौतिकी संस्थान की एक टीम ने अब दिखाया है कि, लेंस की निर्माण सीमाओं के बावजूद, एक विशेष प्रयोगात्मक व्यवस्था और संख्यात्मक छवि पुनर्निर्माण डाउनस्ट्रीम का उपयोग करके पहले से कहीं अधिक उच्च छवि गुणवत्ता और तीक्ष्णता प्राप्त की जा सकती है। : एक एल्गोरिथम लेंस की कमियों की पूर्ति करता है। परिणाम फिजिकल रिव्यू लेटर्स जर्नल में प्रकाशित हुए थे।

वैज्ञानिकों ने एक पतले तार पर संकेंद्रित छल्लों से जमा कुछ परमाणु परतों की बारीक संरचित परतों से युक्त एक लेंस का उपयोग किया। लेंस, एक मिलीमीटर के पचासवें हिस्से से कम के व्यास के साथ, फिर हैम्बर्ग में जर्मन इलेक्ट्रॉन सिंक्रोट्रॉन (डीईएसवाई) में बेहद उज्ज्वल और केंद्रित एक्स-रे बीम में इमेज की जाने वाली वस्तु और एक्स-रे कैमरा के बीच समायोजित किया गया था। . कैमरे पर, शोधकर्ताओं ने तीन अलग-अलग प्रकार के संकेत प्राप्त किए जो एक साथ अज्ञात वस्तु की संरचना के बारे में पूरी जानकारी प्रदान करते हैं, भले ही वस्तुओं ने एक्स-रे विकिरण को कम या कोई अवशोषित नहीं किया हो। जो कुछ बचा था वह जानकारी को डीकोड करने और इसे एक तेज छवि में फिर से बनाने के लिए एक उपयुक्त एल्गोरिदम खोजने के लिए था। काम करने के इस समाधान के लिए, लेंस को सटीक रूप से मापना महत्वपूर्ण था, जो कि आदर्श से बहुत दूर था, और इस धारणा से पूरी तरह से दूर हो गया कि यह आदर्श हो सकता है। अपने पहले आवेदन में, शोधकर्ताओं ने सेमीकंडक्टर नैनोवायर की जांच की, जो उदाहरण के लिए फोटोवोल्टिक के लिए नई सामग्री के रूप में विशेष रुचि रखते हैं।

“यह केवल लेंस और संख्यात्मक छवि पुनर्निर्माण के संयोजन के माध्यम से था कि हम उच्च छवि गुणवत्ता प्राप्त कर सके,” पहले लेखक डॉ जैकब सोल्टौ बताते हैं। “इस तरह हम इस तथ्य की भरपाई करते हैं कि आवश्यक ठीक संरचना और गुणवत्ता के साथ एक्स-रे लेंस का उत्पादन करना असंभव है,” डॉ। मार्कस ओस्टरहॉफ कहते हैं। “इन कठिनाइयों के कारण, कई शोधकर्ता पहले ही लेंस के साथ एक्स-रे माइक्रोस्कोपी का उपयोग करने से दूर हो गए थे और इसके बजाय लेंस को पूरी तरह से एल्गोरिदम के साथ बदलने की कोशिश की थी। हालांकि, लेंस और एल्गोरिदम दोनों का एक साथ उपयोग करके, हमारा दृष्टिकोण अब दोनों के सर्वोत्तम संयोजन को जोड़ता है दुनिया, “प्रोफेसर टिम साल्डिट का निष्कर्ष है। नई पद्धति का एक विशेष लाभ यह है कि वस्तु को स्कैन करने की आवश्यकता नहीं है, जिसका अर्थ है कि सामग्री में बहुत तेज सूक्ष्म प्रक्रियाओं को भी गति में “फिल्माया” जा सकता है। इस तरह के प्रयोगों की योजना अगले चरण के रूप में DESY और हैम्बर्ग में यूरोपीय एक्स-रे लेजर XFEL में है।

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