שדרוג גלאי STXM ו-Ptychography: sCMOS מחליף CCD במקור אור קנדי |

"בעבר היינו מוגבלים בשימוש במצלמות CCD שדרשו מספר שניות לאיסוף והעברת נתונים במערך התפוקה הגבוהה שלנו. עם Dhyana 95 V2, תהליך זה מתבצע באלפיות השנייה עם יעילות קוונטית דומה."

ג'יאן וואנג, מקור אור קנדי

מטרות מחקר קבוצתיות

מקור האור הקנדי הוא מתקן קרינת הסינכרוטרון הלאומי של קנדה, הממוקם באוניברסיטת ססקצ'ואן. קו הקרן הספקטרומיקרוסקופי (SM) מייצר קרני רנטגן רכות בהירות וניתנות לכיוון כדי לתמוך במחקר בסיסי ויישומי בתחום הבריאות, חומרים וסביבה עבור קבוצות מחקר בקנדה וברחבי העולם באמצעות מיקרוסקופיית קרני רנטגן סורק-טרנספורמציה (STXM), X-PEEM ואחרים.

ד"ר ג'יאן וואנג הוא מדען בכיר, Beamline, האחראי על קו הקרן SM.

ציוד וניסוי

הקבוצה משתמשת במיקרוסקופיית קרני רנטגן סורקת (STXM) בתנאי סביבה וקריוגניים כאחד.

בסביבת STXM באמצעות מצב טווח דינמי גבוה (HDR) של Dhyana 95 V2, הם יכולים ללכוד בארות אלקטרונים המופקות ישירות מקרני רנטגן רכות עד 80 ke ב-16 סיביות, מה שמאפשר טווח דינמי גדול וקירור נוזלי כדי להבטיח רקע מינימלי.

החיישן מזהה קרני רנטגן רכות שעברו עקיפה בדפוס סריקת רסטר חופף של הקרנת לוח אזור בתהליך המכונה פטיכוגרפיה, מצב הסריקה של דימות דיפרקטיבי קוהרנטי (CDI). נתוני התמונה הדיפרקטיבית מועברים ועוברים טרנספורמציית פורייה הפוכה כדי לשחזר תמונות במרחב אמיתי ברזולוציה של 5.6 ננומטר: שיפור של יותר מפי 7 בהשוואה לשיטות ננו-גלאי קונבנציונליות מבוססות STXM (40 ננומטר).

מכשירים אלה מאפשרים שימוש בספקטרו-פטיכוגרפיה דו-ממדית ותלת-ממדית למחקרים ברזולוציה מרחבית של מורפולוגיה בקנה מידה ננומטרי במדעי החומרים, מדעי הסביבה ותחומים קשורים.

הקבוצה משתמשת גם בתוכנה מותאמת אישית מבוססת פייתון לרכישה ושחזור נתוני פטיכוגרפיה בצינור תפוקה גבוהה.

ניסיון עם טוסן

"המחיר והאיכות של המצלמה מרשימים. הייתי מצפה ש-sCMOS איכותי כזה יעלה בסביבות 50,000 דולר, אבל שילמנו הרבה פחות."

הגדרת המצלמה הייתה פשוטה מאוד וקיבלנו תמיכה טכנית מצוינת מ-Tucsen הן בחומרה והן ביישום תוכנה מותאמת אישית. אנחנו מחפשים לשדרג גם את המערכות האחרות שלנו כדי להשתמש ב-Dhyana."

– ג'יאן וואנג, CLS