Modernizare STXM și detector de ptychography: sCMOS înlocuiește CCD la Canadian Light Source |

„Anterior eram limitați la utilizarea camerelor CCD, care necesitau câteva secunde pentru achiziționarea și transferul datelor în configurația noastră de mare randament. Cu Dhyana 95 V2, acest proces se realizează în milisecunde, cu o eficiență cuantică comparabilă.”

- - Jian Wang, Sursa Canadiană de Lumină

Obiectivele cercetării de grup

Sursa Canadiană de Lumină este instalația națională de radiații sincrotron din Canada, situată la Universitatea din Saskatchewan. Linia de fascicul de Spectromicroscopie (SM) produce raze X moi, luminoase și reglabile, pentru a sprijini cercetarea fundamentală și aplicată în domeniul sănătății, materialelor și mediului pentru grupuri de cercetare din Canada și din întreaga lume, utilizând microscopia cu scanare și transmisie de raze X (STXM), X-PEEM și altele.

Dr. Jian Wang este cercetător senior, responsabil pentru linia de fascicul SM.

Echipament și experiment

Grupul utilizează microscopia cu raze X prin transmisie și scanare (STXM) atât în condiții ambientale, cât și criogenice.

În modul STXM ambiental, utilizând modul de gamă dinamică ridicată (HDR) al Dhyana 95 V2, acestea pot captura sonde de electroni produse direct prin raze X moi de până la 80 ke la 16 biți, permițând o gamă dinamică extinsă și răcire cu lichid pentru a asigura un fundal minim.

Senzorul detectează razele X moi difractate într-un model de scanare raster suprapus al proiecției plăcii zonale într-un proces cunoscut sub numele de ptychografie, modul de scanare al imagisticii difractive coerente (CDI). Datele imaginii difractive sunt transferate și transformate invers Fourier pentru a reconstrui imagini în spațiul real cu o rezoluție de 5,6 nm: o îmbunătățire de peste 7 ori față de metodele convenționale cu nanosonda bazate pe STXM (40 nm).

Aceste instrumente permit utilizarea spectroptyhografiei 2D și 3D pentru studii rezolvate spațial ale morfologiei la scară nanometrică în știința materialelor, știința mediului și domenii conexe.

Grupul folosește, de asemenea, propriul software personalizat bazat pe Python pentru achiziția și reconstrucția datelor de ptyhografie într-o conductă de mare randament.

Experiență cu Tucsen

„Prețul și calitatea camerei sunt impresionante. M-aș fi așteptat la un sCMOS de această calitate la aproximativ 50.000 de dolari, însă am plătit mult mai puțin.”

Configurarea camerei a fost foarte simplă și am primit asistență tehnică excelentă din partea Tucsen atât pentru implementarea hardware-ului, cât și pentru cea a software-ului personalizat. Dorim să actualizăm și celelalte sisteme ale noastre pentru a utiliza Dhyana.

– Jian Wang, CLS