06.05.2026„Bisher waren wir auf CCD-Kameras angewiesen, deren Datenerfassung und -übertragung in unserem Hochdurchsatzsystem einige Sekunden dauerte. Mit der Dhyana 95 V2 erfolgt dieser Prozess in Millisekunden bei vergleichbarer Quanteneffizienz.“
- - Jian Wang, Canadian Light Source
Forschungsziele der Gruppe
Die Canadian Light Source (CLS) ist Kanadas nationale Synchrotronstrahlungsanlage an der Universität von Saskatchewan. Die Spektromikroskopie-Beamline (SM) erzeugt helle, abstimmbare weiche Röntgenstrahlung zur Unterstützung der Grundlagen- und angewandten Forschung in den Bereichen Gesundheit, Materialwissenschaften und Umwelt. Forschungsgruppen in Kanada und weltweit nutzen dafür unter anderem Raster-Transmissions-Röntgenmikroskopie (STXM) und Röntgen-Pulselektronenmikroskopie (X-PEEM).
Dr. Jian Wang ist leitender Wissenschaftler und verantwortlich für die SM-Beamline.
Ausrüstung & Experiment
Die Gruppe nutzt Raster-Transmissions-Röntgenmikroskopie (STXM) sowohl unter Umgebungsbedingungen als auch unter kryogenen Bedingungen.
Im Ambient-STXM-Modus mit dem HDR-Modus (High Dynamic Range) der Dhyana 95 V2 können direkt erzeugte Elektronentöpfe aus weicher Röntgenstrahlung bis zu 80 keV in 16 Bit aufgenommen werden, was einen großen Dynamikbereich ermöglicht. Die Flüssigkeitskühlung sorgt für minimalen Hintergrund.
Der Sensor detektiert gebeugte weiche Röntgenstrahlen in einem überlappenden Rasterscanmuster der Zonenplattenprojektion. Dieses Verfahren, bekannt als Ptychographie, ist der Scanmodus der kohärenten diffraktiven Bildgebung (CDI). Die diffraktiven Bilddaten werden übertragen und einer inversen Fourier-Transformation unterzogen, um Bilder im realen Raum mit einer Auflösung von 5,6 nm zu rekonstruieren: eine mehr als siebenfache Verbesserung gegenüber herkömmlichen STXM-basierten Nanosondenverfahren (40 nm).
Diese Instrumente ermöglichen den Einsatz der 2D- und 3D-Spektro-Ptychographie für ortsaufgelöste Untersuchungen der Nanomorphologie in der Materialwissenschaft, der Umweltwissenschaft und verwandten Bereichen.
Die Gruppe verwendet außerdem eine eigene, auf Python basierende Software zur Datenerfassung und Ptychographie-Rekonstruktion in einer Hochdurchsatz-Pipeline.
Erfahrungen mit Tucsen
„Preis und Qualität der Kamera sind beeindruckend. Ich hätte eine solche sCMOS-Qualität bei etwa 50.000 Dollar erwartet, wir haben aber deutlich weniger bezahlt.“
Die Einrichtung der Kamera war sehr einfach, und wir erhielten von Tucsen hervorragenden technischen Support sowohl für die Hardware als auch für die Implementierung der kundenspezifischen Software. Wir planen, auch unsere anderen Systeme auf die Nutzung der Dhyana umzustellen.“
– Jian Wang, CLS
Dhyana 95 V2
Die Dhyana 95 V2 ist mit dem GSENSE400BSI-Sensor ausgestattet, der eine sCMOS-Empfindlichkeit mit großen Sichtfeldern bietet.
- 95 % Peak QE
- 48 Bilder pro Sekunde
- 1,6 e- Leserauschen
- 4,2 Millionen Pixel
- 11 Mikron Pixel
- CameraLink & USB 3.0
