Рентгеновское сканирование ускорено в 27 раз
Международная команда исследователей из Германии, Швейцарии и Японии показала, что одна оптическая деталь — отражательная зонная пластина — может и снимать образец в мягких рентгеновских лучах, и измерять его спектр
Обычно рентгеновская съёмка показывает, где в материале расположены структуры, а спектроскопия — его электронное строение и химические связи. Чтобы совместить их, нужны несколько оптических элементов и кропотливая настройка. Отражательная зонная пластина — зеркало с нанометровым рисунком на сверхгладкой кремниевой подложке — одна отражает, фокусирует и раскладывает рентгеновские лучи в спектр. Опыты провели на синхротроне PETRA III в Гамбурге.
Для проверки съёмки взяли тестовый образец с радиальными узорами — звёздами Сименса — и надписью «RIXS». Его не сканировали точка за точкой, а освещали узкой рентгеновской линией, сдвигали шаг за шагом и собирали снятые полосы в одно изображение. Были различимы детали размером 14–24 микрометра, а круглые объекты снимались примерно в 27 раз быстрее, чем при обычном точечном сканировании. Раньше такую съёмку считали невозможной из-за условия синусов Аббе — правила XIX века, без соблюдения которого изображение искажается. Искажения удалось сильно снизить, принимая лучи только в узком диапазоне углов.
Затем вместо твёрдого образца взяли струю раствора ацетонитрила в этаноле. Пластина разделяла по энергии и падающие, и испущенные лучи, и без перенастройки установки получилась полная карта резонансного неупругого рассеяния (RIXS): она показывает, как вещество поглощает и переизлучает рентгеновские лучи разной энергии. Весь набор данных собрали примерно за 220 секунд — намного быстрее, чем обычными способами. По мнению авторов, такие пластины могут сократить число оптических деталей в приборах и упростить их настройку, а метод может подойти и для лабораторных источников, и для рентгеновских лазеров на свободных электронах.
Ранее по теме: Рекорд: самые короткие рентгеновские импульсы в истории
Источник: Tohoku University
