多透鏡陣列全場x射線顯微成像

摘要

在基于實驗室來源的 X 射線全場顯微鏡中，對于 10 keV 以上的光子能量，要么曝光時間長，要么分辨率低。 光子通量主要受所用物鏡的限制，其具有有限的數值孔徑-NA。 我們展示了，可以通過基于實驗室光源的錐形束照明，使用 X 射線透鏡陣列在略微不同的角度下多次成像相同的視場 (FoV) 來克服這一點。 使用這種技術，可以大大減少曝光時間，而不會損失任何分辨率。 使用 9.25 keV Ga K-alpha 線的現(xiàn)有實驗室液態(tài)金屬流X射線源給出了原理驗證，并與設置的光線追蹤模擬進行了比較。

關鍵詞：X射線顯微鏡； 全視野顯微鏡； 復合折射 X 射線透鏡； CRL

 Multi-Lens Array Full-Field X-ray Microscopy

Abstract:

X-ray full-field microscopy at laboratory sources for photon energies above 10 keV suffers from either long exposure times or low resolution. The photon flux is mainly limited by the objectives used, having a limited numerical aperture NA. We show that this can be overcome by making use of the cone-beam illumination of laboratory sources by imaging the same field of view (FoV) several times under slightly different angles using an array of X-ray lenses. Using this technique, the exposure time can be reduced drastically without any loss in terms of resolution. A proof-of-principle is given using an existing laboratory metal-jet source at the 9.25 keV Ga K-line and compared to a ray-tracing simulation of the setup.

Keywords: X-ray microscopy; full-field microscopy; compound refractive X-ray lenses; CRLs

文章鏈接：Opolka, Alexander, et al. "Multi-Lens Array Full-Field X-ray Microscopy." Applied Sciences 11.16 (2021): 7234.

文章中所使用的光柵是由德國Microworks生產定制、生產的（點擊了解詳情）。光柵具體參數如下：

金光柵，周期2.4微米，吸收體金厚度為10微米。該光柵被用作測試成像樣品。