Мадэрнізацыя STXM і птыхаграфічнага дэтэктара: sCMOS замяняе CCD у канадскай крыніцы святла |

«Раней мы былі абмежаваныя выкарыстаннем CCD-камер, якім патрабавалася некалькі секунд для збору і перадачы дадзеных у нашай высокапрадукцыйнай устаноўцы. З Dhyana 95 V2 гэты працэс выконваецца за мілісекунды з параўнальнай квантавай эфектыўнасцю».

- - Цзянь Ван, Canadian Light Source

Мэты групавога даследавання

Канадская крыніца святла — гэта нацыянальны канадскі цэнтр сінхратроннага выпраменьвання, размешчаны ва Універсітэце Саскачэвана. Лінія прамяня спектрамікраскапіі (SM) стварае яркія, настроўваемыя мяккія рэнтгенаўскія прамяні для падтрымкі фундаментальных і прыкладных даследаванняў у галіне аховы здароўя, матэрыялаў і навакольнага асяроддзя для даследчых груп у Канадзе і па ўсім свеце з выкарыстаннем сканіруючай прасвечвальнай рэнтгенаўскай мікраскапіі (STXM), X-PEEM і іншых метадаў.

Доктар Цзянь Ван — старшы навуковы супрацоўнік кампаніі Beamline, адказны за лінію прамяня SM.

Абсталяванне і эксперыменты

Група выкарыстоўвае сканіруючую прасвечвальную рэнтгенаўскую мікраскапію (STXM) як у навакольных, так і ў крыягенных умовах.

У рэжыме STXM з выкарыстаннем рэжыму высокага дынамічнага дыяпазону (HDR) Dhyana 95 V2 яны могуць фіксаваць электронныя ямы, атрыманыя непасрэдна ў мяккім рэнтгенаўскім выпраменьванні, з энергіяй да 80 кэ-16 біт, што забяспечвае шырокі дынамічны дыяпазон і вадкаснае астуджэнне для мінімальнага фону.

Датчык выяўляе дыфрагаваныя мяккія рэнтгенаўскія прамяні ў перакрываемым растравым малюнку сканавання праекцыі зональнай пласціны ў працэсе, вядомым як пітыхаграфія, рэжыме сканавання кагерэнтнай дыфракцыйнай візуалізацыі (CDI). Дадзеныя дыфракцыйнай выявы перадаюцца і падвяргаюцца адваротнаму пераўтварэнню Фур'е для рэканструкцыі малюнкаў у рэальнай прасторы з дазволам 5,6 нм: больш чым у 7 разоў лепш, чым традыцыйныя метады наназондаў на аснове STXM (40 нм).

Гэтыя прыборы дазваляюць выкарыстоўваць 2D і 3D спектраптыхаграфію для прасторава-разрозненых даследаванняў нанамаштабнай марфалогіі ў матэрыялазнаўстве, навуцы аб навакольным асяроддзі і сумежных галінах.

Група таксама выкарыстоўвае ўласнае праграмнае забеспячэнне на базе Python для збору і рэканструкцыі дадзеных птыхаграфіі ў высокапрадукцыйным канвееры.

Вопыт працы з Тусенам

«Кошт і якасць камеры ўражваюць. Я чакаў бы такой якаснай sCMOS-матрыцы каля 50 тысяч долараў, але мы заплацілі значна менш».

Налада камеры была вельмі простай, і мы атрымалі выдатную тэхнічную падтрымку ад Tucsen як па апаратным, так і па ўкараненні праграмнага забеспячэння. Мы таксама хочам мадэрнізаваць іншыя нашы сістэмы, каб выкарыстоўваць Dhyana.

– Цзянь Ван, CLS