Institut Optik dan Mesin Presisi Shanghai Membuat Kemajuan Pertama dalam Pencitraan Pemisahan Berkas Zoom Sinar-X Keras

Baru-baru ini, Laboratorium Gabungan Fisika Laser Daya Tinggi dari Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM), Chinese Academy of Sciences (CAS), telah menyelesaikan studi pertama pencitraan berkas zoom sinar-X keras pada sumber sinar-X mikrofokus, dan memecahkan masalah keterbatasan pemisah berkas pada pita sinar-X keras. Hasilnya dipublikasikan di Optics Letters dengan judul "Pencitraan saringan foton bifokal di wilayah sinar-X keras".
Lembaran pita Fresnel diusulkan pada tahun 1818 dan berhasil diterapkan pada pemfokusan sinar-X pada tahun 1960-an, dan munculnya saringan foton pada tahun 2001 memberikan alternatif bagi lembaran pita untuk pemfokusan sinar-X berkinerja tinggi. Namun, pelat gelombang konvensional dan saringan foton bersifat monofokal dan tidak dapat memenuhi persyaratan pemisahan berkas dari pencitraan difraksi gelombang pendek dan penginderaan interferensi. Dengan solusi dari masalah sumber cahaya gelombang pendek koherensi tinggi, permintaan untuk perangkat pemisahan berkas sinar-X menjadi lebih mendesak.
Para peneliti mengoptimalkan desain saringan foton bifokal sinar-X keras dengan mengodekan saringan foton tradisional dengan bantuan urutan tangga Yunani kuno, dan menyelesaikan pemrosesan dan pengujian perangkat dengan bantuan kelompok Prof. Yifang Chen dari Universitas Fudan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Dengan menggunakan foil tembaga untuk menyaring sumber sinar-X fokus mikro, garis spektral dengan lebar penuh setengah nilai 0.0242 keV pusat 8,39 keV diperoleh, di mana sumber sinar-X terutama terkonsentrasi pada 7,38 keV, 8,39 keV, 9,67 keV, 9,96 keV, 11,29 keV. Berdasarkan ini, saringan foton bifokal dikenakan eksperimen pencitraan iso-besar, yang direkam oleh CCD sinar-X, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2 dan Gbr. 2, masing-masing. perekaman dilakukan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2 dan 3. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa, terlepas dari pencitraan fokus panjang atau fokus pendek, detektor dalam proses gerakan maju mundur merekam gambar terlebih dahulu lebih kecil lalu lebih besar, sepenuhnya membuktikan bahwa saringan foton bifokal dapat mencapai pencitraan pemisahan berkas zoom. Munculnya pemisah berkas sinar-X keras memperluas ruang pengembangan baru untuk aplikasi seperti diagnosis resolusi variabel plasma laser, mikroskopi sinar-X, dan pencitraan difraksi koheren berkas split.
Pekerjaan ini didukung oleh Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional Tiongkok dan Program Percontohan Strategis Kelas A dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok.

Gambar 1 Saringan foton bifocal, (a) foto mikroskop optik, (b) foto mikroskop elektron pemindaian, (c) lubang terkecil, (d) tinggi emas

Gambar 2 Hasil percobaan pencitraan telefoto, (ai) detektor bergerak secara bertahap mendekati bidang gambar dan kemudian menjauh darinya

Gambar 3 Hasil eksperimen pencitraan fokus pendek, detektor (ac) secara bertahap mendekati bidang gambar dan kemudian menjauh dari bidang gambar