تصویربرداری از نانومواد توسط اشعه ایکس

نتایج پیشرفت‌های اخیر در حوزه تصویربرداری اشعه ایکس موجب شده تا امکان تصویربرداری سه بعدی از نانوبلورهای طلا فراهم شود، همچنین می‌توان از نانوساختارها با اشکال مختلف در ابعاد نانو تصویر سه بعدی تهیه کرد. در مقاله‌ای که اخیرا در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده، پژوهشگران روشی برای بهبود کیفیت تصویربرداری از نانومواد ارائه کرده‌اند در این روش از پراش اشعه ایکس استفاده شده است.

نتایج پیشرفت‌های اخیر در حوزه تصویربرداری
اشعه ایکس موجب شده تا امکان تصویربرداری سه بعدی از نانوبلورهای طلا فراهم
شود، همچنین می‌توان از نانوساختارها با اشکال مختلف در ابعاد نانو تصویر
سه بعدی تهیه کرد. در مقاله‌ای که اخیرا در نشریه Nature Communications به
چاپ رسیده، پژوهشگران روشی برای بهبود کیفیت تصویربرداری از نانومواد ارائه
کرده‌اند در این روش از پراش اشعه ایکس استفاده شده است.

چسی کلارک نویسنده این مقاله از مرکز فناوری نانو لندن می‌گوید نانومواد
نقش بسیار حیاتی در حوزه‌های مختلف ایفا می‌کنند بنابراین لازم است تصاویر
بسیار دقیقی از این نانومواد به‌صورت سه بعدی تهیه شود. پیش از این تصاویر
به‌دست آمده از این روش دارای کیفیت پایینی بوده اما در این پروژه ما نشان
دادیم که می‌توان از منبع اشعه ایکس برای تصویربرداری از نانومواد با کیفیت
بالا استفاده کرد.

تاکنون بیشتر تصویربرداری‌های انجام شده در حوزه نانومواد با استفاده از
میکروسکوپ الکترونی انجام شده است. از آنجایی که پرتوهای اشعه ایکس دارای
قدرت نفوذ بیشتری نسبت به الکترون هستند بنابراین گزینه مناسبی برای
تصویربرداری در محیط‌های کنترل شده خواهند بود.

 

 
 
با تمام این توضیحات، تولید لنز‌هایی که
بتواند پرتوهای اشعه ایکس را متمرکز کند کاری بسیار دشوار است. به همین
دلیل دانشمندان از روش غیرمستقیم تصویربرداری پراش متمرکز (CDI) استفاده
کردند. در این روش الگوهای پراش، بدون نیاز به لنز، به‌دست آمده و سپس با
استفاده از کامپیوتر تبدیل به تصویر می‌شود.

در سال ۱۹۳۹ لورنس براگ، برنده جایزه نوبل، این روش را ارائه کرد اما ایشان
هیچ روشی برای تعیین فازهایی که در پراش دیده نمی‌شوند، ارائه نکرد. در این
پروژه محققان با استفاده الگوریتم‌های کامپیوتری این کار را انجام دادند.
تصویربرداری پراش متمرکز با استفاده از منابع اشعه ایکس سینکورتون نظیر
دستگاهی که در دایاموند لایت سورس انگلستان موجود است، امکان‌پذیر است. پیش
از این تصویربرداری با این دستگاه‌ها نیز انجام شده است اما کیفیت تصاویر
به‌دست آمده بسیار ضعیف بوده است که دلیل آن دانسیته غیریکنواخت اشعه ایکس
است.

تصاویر سه بعدی که از نانوبلورهای طلا گرفته شده ثابت می‌کند که روش
مدل‌سازی کامپیوتری، راهبرد مناسبی برای افزایش کیفیت تصاویر است. یان
رابینسون از مرکز فناوری نانو لندن، از نویسندگان این مقاله می‌گوید تصاویر
اصلاح شده با این روش حاوی اطلاعات زیادی نسبت به تصاویر پیشین است،
بنابراین می‌تواند ما را در درک بهتر ساختار نانومواد یاری کند.