เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย กล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์ช่วยเพิ่มความคมชัด

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย กล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์ช่วยเพิ่มความคมชัด

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย เลนส์ที่ไม่สมบูรณ์ การสร้างภาพที่คมชัดของชั้นที่มีจุดศูนย์กลางที่จัดวางอย่างแม่นยำเพื่อสร้างภาพเส้นนาโนเซมิคอนดักเตอร์สองเส้น นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเกิททิงเงน ประเทศเยอรมนี กล่าวว่า อัลกอริธึมใหม่ที่ชดเชยข้อบกพร่องของเลนส์เอ็กซ์เรย์สามารถทำให้ภาพจากกล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์มีความคมชัดและคุณภาพสูงขึ้นกว่าที่เคย 

การทดสอบเบื้องต้นที่ German Electron Synchrotron 

(DESY) ในฮัมบูร์กแสดงให้เห็นว่าอัลกอริธึมทำให้สามารถบรรลุความละเอียดต่ำกว่า 10 นาโนเมตรและคอนทราสต์เฟสเชิงปริมาณได้แม้จะมีเลนส์ที่ไม่สมบูรณ์สูง

ไมโครสโคปเอ็กซ์เรย์มาตรฐานเป็นเครื่องมือสร้างภาพที่ไม่ทำลายล้างซึ่งสามารถแก้ไขรายละเอียดได้จนถึงระดับ 10 นาโนเมตรที่ความเร็วสูงมาก มีสามเทคนิคหลัก อย่างแรกคือกล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์แบบส่งผ่าน (TXM) ซึ่งพัฒนาขึ้นในปี 1970 และใช้ Fresnel zone plates (FZPs) เป็นเลนส์ใกล้วัตถุในการถ่ายภาพโดยตรงและขยายโครงสร้างของตัวอย่าง ประการที่สองคือการถ่ายภาพการเลี้ยวเบนที่เชื่อมโยงกัน ซึ่งได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อเลี่ยงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับเลนส์ FZP ที่ไม่สมบูรณ์โดยแทนที่การสร้างภาพที่มาจากเลนส์ด้วยอัลกอริธึมการดึงเฟสแบบวนซ้ำ เทคนิคที่สาม คือ กล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์แบบเต็มฟิลด์ อิงจากภาพสามมิติแบบอินไลน์และมีทั้งความละเอียดสูงและมุมมองภาพที่ปรับได้ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการถ่ายภาพตัวอย่างทางชีววิทยาที่มีคอนทราสต์ต่ำ

ผสาน 3 เทคนิค

ในงานชิ้นใหม่นี้ นักวิจัยที่นำโดยJakob Soltau, Markus Osterhoff และ Tim Saldittจากสถาบัน Göttingen สำหรับ X-ray Physicsแสดงให้เห็นว่าการผสมผสานแง่มุมต่างๆ ของเทคนิคทั้งสามเข้าด้วยกัน จะทำให้ได้คุณภาพและความคมชัดของภาพที่สูงขึ้นมาก ในการทำเช่นนี้ พวกเขาใช้แผ่นโซนหลายชั้น (MZP) เป็นเลนส์ใกล้วัตถุเพื่อให้ได้ความละเอียดของภาพสูง ควบคู่ไปกับแผนการดึงเฟสซ้ำเชิงปริมาณเพื่อสร้างวิธีที่รังสีเอกซ์ส่งผ่านตัวอย่าง

เลนส์ MZP ทำจากชั้นที่มีโครงสร้างประณีต 

มีชั้นอะตอมหนาสองสามชั้นที่สะสมจากวงแหวนที่มีจุดศูนย์กลางบนเส้นลวดนาโน นักวิจัยวางไว้ในระยะห่างที่ปรับได้ระหว่างตัวอย่างที่ถ่ายภาพกับกล้องเอ็กซ์เรย์ในลำแสงเอ็กซ์เรย์ที่สว่างมากและโฟกัสที่ DESY สัญญาณที่กระทบกับกล้องทำให้ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของตัวอย่าง แม้ว่าจะดูดกลืนรังสีเอกซ์เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยก็ตาม “สิ่งที่เหลืออยู่คือการหาอัลกอริธึมที่เหมาะสมในการถอดรหัสข้อมูลและสร้างใหม่ให้เป็นภาพที่คมชัด” Soltau และเพื่อนร่วมงานอธิบาย “เพื่อให้โซลูชันนี้ใช้งานได้ การวัดตัวเลนส์อย่างแม่นยำนั้นยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบ และต้องละทิ้งสมมติฐานว่าเลนส์นี้เหมาะอย่างยิ่ง”

กล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์ช่วยเพิ่มความคมชัด

“เพียงผ่านการผสมผสานระหว่างเลนส์กับการสร้างภาพตัวเลขใหม่ เราก็สามารถบรรลุคุณภาพของภาพในระดับสูงได้” Soltau กล่าวต่อ “ด้วยเหตุนี้ เราใช้ฟังก์ชันการถ่ายโอน MZP ที่เรียกว่า ซึ่งช่วยให้เรากำจัดออปติกที่จัดแนวได้อย่างสมบูรณ์แบบ ปราศจากความผิดเพี้ยน และปราศจากความผิดเพี้ยน ท่ามกลางข้อจำกัดอื่นๆ”

นักวิจัยได้ขนานนามเทคนิคของพวกเขาว่า “การถ่ายภาพตามนักข่าว” เพราะไม่เหมือนกับวิธีการทั่วไปที่ใช้เลนส์ใกล้วัตถุเพื่อให้ได้ภาพตัวอย่างที่คมชัดยิ่งขึ้น พวกเขาใช้ MZP เพื่อ “รายงาน” สนามแสงด้านหลังตัวอย่าง แทนที่จะ พยายามให้ได้ภาพที่คมชัดในระนาบของเครื่องตรวจจับ

ประเทศต่างๆ ไม่เต็มใจที่จะเปิดเผยการเคลื่อนไหว

ที่แน่นอนของเรือดำน้ำ ซึ่งทำให้การเฝ้าสังเกตพวกเขาในขณะที่พวกเขากำลังใช้งานอยู่เป็นไปไม่ได้ และบางประเทศก็ยังคงเป็นความลับมากกว่า “ถ้าคุณลืมเกี่ยวกับนิวตริโน ข้อเสนอที่ดีที่สุดต่อไปคือการใช้การมอนิเตอร์นิวตรอน – เป้าหมายแบบพาสซีฟที่ดูดซับนิวตรอนและกลายเป็นกัมมันตภาพรังสี” Patrick Huberจาก Virginia Tech อธิบาย ; “คุณวางไว้ในห้องเครื่องปฏิกรณ์และดึงมันออกมาในขณะที่เรืออยู่ในท่า “สิ่งนี้ต้องให้ผู้ตรวจสอบเข้าไปในห้องเครื่องปฏิกรณ์ และเท่าที่เราทราบไม่มีใครต่างชาติเข้าไปในห้องเครื่องปฏิกรณ์ของเรือสหรัฐฯ”

กดความต้องการ

ความกังวลนี้ทวีความรุนแรงมากขึ้น เนื่องจากเมื่อเร็วๆ นี้สหรัฐฯ และสหราชอาณาจักรได้ตกลงที่จะขายเรือดำน้ำนิวเคลียร์ให้กับออสเตรเลีย ซึ่งเป็นรัฐที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ ออสเตรเลียไม่น่าจะพยายามสร้างระเบิดนิวเคลียร์ แต่การถ่ายโอนยูเรเนียมเกรดอาวุธไปยังรัฐที่ไม่ใช่นิวเคลียร์เน้นย้ำถึงความจำเป็นในการตรวจสอบวิธีการตรวจสอบว่าไม่ได้ถูกเบี่ยงเบนไปเพื่อผลิตอาวุธ

เรือดำน้ำสามารถเติมเชื้อเพลิงด้วยยูเรเนียมเกรดอาวุธที่ได้รับการเสริมสมรรถนะสูง ซึ่งก็คือยูเรเนียม-235 ประมาณ 90% หรือยูเรเนียมเสริมสมรรถนะต่ำ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นยูเรเนียม-238 ดังนั้นรัฐอาจตั้งสมมุติฐานว่าจะเอายูเรเนียมเสริมสมรรถนะสูงออกจากเรือดำน้ำหรือเปลี่ยนไปใช้ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะต่ำ ทำให้เรือดำน้ำนิวเคลียร์สามารถปฏิบัติการต่อไปได้ในขณะที่ดำเนินโครงการอาวุธนิวเคลียร์อย่างลับๆ “เป้าหมายที่สำคัญที่สุดคือการตรวจสอบว่ามีเครื่องปฏิกรณ์อยู่บนเรือดำน้ำจริงหรือไม่ และเป้าหมายที่สองคือการตรวจสอบว่าได้รับการเติมเชื้อเพลิงด้วยสิ่งที่กล่าวไว้” ฮูเบอร์อธิบาย

Bernadette Cogswellเพื่อนร่วมงานของ Huber และ Virginia Tech เสนอโดยใช้ข้อเท็จจริงที่ว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบปฏิบัติการสร้างไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่สลายตัวด้วยครึ่งชีวิตต่างๆ นิวตริโนเกือบทั้งหมดจากการสลายเหล่านี้จะผ่านเข้าไปในห้องเครื่องปฏิกรณ์โดยตรง และสามารถตรวจสอบได้โดยเครื่องตรวจจับที่อยู่ใต้เรือดำน้ำ นอกจากนี้ เชื้อเพลิงประเภทต่างๆ จะผลิตไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่แตกต่างกัน และอาจระบุได้จากสัญญาณนิวทริโนที่แตกต่างกัน

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาค้นพบว่าในขณะที่ยูเรเนียม-235 แตกตัวโดยตรง ยูเรเนียม-238 จะผ่านการสลายตัวของบีตาเป็นพลูโทเนียม-239 ก่อนแยกออก ดังนั้น ผลิตภัณฑ์จากฟิชชันของการสลายตัวของพลูโทเนียม -239 จะแนะนำว่ามีการใช้ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะต่ำในเครื่องปฏิกรณ์ ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีจำนวนมากเกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียสของทั้งยูเรเนียม-235 และพลูโทเนียม-239 แต่มี 2 ไอโซโทปที่โดดเด่นสำหรับนักวิจัย ได้แก่ ซีเรียม-144 และรูทีเนียม-106 ซึ่งทั้งคู่ผ่านการสลายตัวที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยนิวตริโน เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย