Рентгенови микроскопи. Рентгенова микроскопия Сканиращи сондови микроскопи

Радикално подобрение на пространствената разделителна способност може да се постигне чрез използване на рентгенов микроскоп (дължина на вълната на мекото рентгеново лъчение е 2-5 nm). Степента на прозрачност на пробата в рентгеновия диапазон се определя от нейната дебелина, плътност и атомен номер на изследвания материал. Ориз. 35 показва типичните стойности на коефициента на поглъщане на рентгенови лъчи. Източниците на рентгенови лъчи са много и разнообразни, от масивни ускорители на частици до малки преносими източници на радиация в настолни микротомографи. Рентгеновите лъчи обикновено се произвеждат чрез бомбардиране с електрони на мишена от материал с висок атомен номер Z. Типична рентгенова катодна тръба е показана на фиг. 36.

В сравнение с електроните меките рентгенови лъчи проникват в пробата много по-дълбоко, до 10 микрона, което в биологията съответства на дебелината на една клетка. Взаимодействайки с материята, меките рентгенови лъчи позволяват да се получат контрастни изображения на биологични обекти при атмосферно налягане, без да се налага тяхното изкуствено оцветяване. Контрастът може да се определя както от отделни химични елементи, така и от химични съединения. Единствените източници на меки рентгенови лъчи са ускорителите на частици. Елементарните частици, движещи се по кръгови орбити, излъчват така нареченото синхротронно лъчение, което е мек рентгенов лъч.

Повечето трансмисионни рентгенови микроскопи са проектирани за източник на синхротронно лъчение с висока мощност, който осигурява кратко време на експозиция. Съществуват обаче и настолни системи, които използват меки рентгенови лъчи с разделителна способност по-малка от 100 nm. На фиг. Фигура 37 показва диаграма на инсталация, в която се използва система от падащи цели. Импулс от 100 пикосекунди с честота 10 Hz, генериран от Nd-YAG лазер, се фокусира върху капчици етанол с диаметър 15 μm, изхвърлени от стъклена капилярка, вибрирана от пиезоелектрическо устройство. Произведената от лазера плазма действа като източник на рентгенови лъчи с висока яркост. За да се осигури достатъчна плътност на фотоните в равнината на обекта, е необходим високоефективен оптичен кондензатор. В тази система рентгеновите лъчи се фокусират върху пробата от многослойно сферично кондензаторно огледало. Двеста слоя W/B 4 C са отложени върху повърхността на огледалото, разположени на разстояние 3,37 nm един от друг, което осигурява интерферентно отражение, перпендикулярно на насочения лъч. Коефициентът на отражение на всеки слой е 0,5% при дължина на вълната 3,37 nm. Централната диафрагма, поставена над източника на лъчение, не пропуска директни лъчи от плазмата (което би довело до претоварване на оптичната CCD матрица). CCD матрицата е с 1024 х 1024 пиксела и представлява охлаждана тънка пластина. Степента на увеличение на системата зависи от разстоянието между зоновата плоча и CCD матрицата. Разделителната способност на този микроскоп е по-малка от 60 nm. За най-добри резултати пробата трябва да е тънка (с дебелина не повече от няколко микрона).

Появата на конфокални оптични микроскопи направи възможно изследването на обема на полупрозрачни материали (на дълбочина от десетки микрони). Въпреки това, дори при прозрачни материали, дълбочината на проникване е ограничена от работното разстояние на лещата. Естествено средство за по-дълбоко проникване в материала са рентгеновите лъчи. Използването на рентгенови лъчи драстично увеличава дълбочината на проникване в сравнение с видимата светлина, което прави възможно изследването на значително по-голям обем на пробата.

На фиг. Фигура 36 е диаграма на типичен рентгенов източник. Електроните излитат от катода, които се ускоряват от електрическото поле до високи скорости и удрят целевия анод. Когато мишена (обикновено направена от клетка) е бомбардирана с високоенергийни електрони, тя излъчва рентгенови лъчи в широк диапазон от дължини на вълните. Когато рентгеновите лъчи преминават през материята, те причиняват същите явления като светлината, като дифракция, пречупване и флуоресценция.

Сканиращи сондови микроскопи.

Сканиращите сондови микроскопи (SPM) се основават на различен принцип на изобразяване, който преодолява дифракционната граница на разделителна способност. Принципът на работа на такива микроскопи се основава на сканиране на обект с ултра малка сонда. Съвременните SPM позволяват да се запише взаимодействието на сонда с отделни атоми и молекули, което прави SPM сравними по разделителна способност с електронните микроскопи, а в някои параметри ги превъзхождат. Предаваният или отразен сигнал се записва и използва за формиране на триизмерна топография на повърхността на пробата с помощта на компютърна обработка.

В зависимост от принципа на взаимодействие между сондата и пробата, SPM се разделят на електронни, атомно-силови и ближни.

Най-интересен е сканиращият сканиращ микроскоп за близко поле (BROM), който работи във видимата област. Образуването на контраст в BROM може да възникне на базата на явленията абсорбция, поляризация, отражение, луминесценция и др. Тези възможности липсват в електронната и атомно-силовата микроскопия. В допълнение, светлинният микроскоп е сравнително евтин и неразрушителен изследователски инструмент и ви позволява да работите с биологични и медицински препарати в естествени условия.

Принципът на работа на сканиращия микроскоп за близко поле е да сканира обект с оптична сонда на разстояние, по-малко от дължина на вълната от обекта (в близкото поле). Ролята на светлинна сонда в този микроскоп се изпълнява от светоизлъчващи накрайници с изходни отвори, чийто радиус е 10-20 пъти по-малък от дължината на вълната на светлината. По този начин сканиращият микроскоп за близко поле осигурява изображения с разделителна способност десетки пъти по-висока от тази на конвенционален микроскоп.

Рентгеновият микроскоп е устройство за изследване на много малки обекти, чиито размери са сравними с дължината на вълната на рентгеновото лъчение. Принципът на работа се основава на използването на електромагнитно излъчване с дължина на вълната от 0,01 до 1 нанометър.

Рентгеновите микроскопи са между електронните и оптичните микроскопи по разделителна способност. Теоретичната разделителна способност на рентгеновия микроскоп достига 2-20 nm, което е с порядък по-висока от разделителната способност на оптичния микроскоп (до 150 nm). В момента има рентгенови микроскопи с разделителна способност около 5 nm.

Разработването и използването на рентгенови микроскопи е съпроводено с редица сериозни трудности. Рентгеновите лъчи са почти невъзможни за фокусиране с конвенционалните лещи. Факт е, че индексът на пречупване на рентгеновите лъчи в различни прозрачни за тях среди е приблизително еднакъв и се различава много малко от единицата. Трептенията са от порядъка на . Освен това рентгеновите лъчи също не се отклоняват от електрически и магнитни полета, което не позволява използването на електрически и магнитни лещи за фокусиране. В съвременната рентгенова оптика обаче наскоро се появиха и вече се използват широко лещи, които работят на базата на ефекта на обратното пречупване (въз основа на разликата в коефициента на пречупване в кондензирано вещество спрямо въздуха). Функцията на лещата се изпълнява от кухина във формата на леща вътре в материала, наречена леща на Снигирев.

Рентгеновите лъчи не се възприемат директно от човешкото око. Следователно за наблюдение и записване на резултатите е необходимо използването на технически средства (фотоапаратура или електронно-оптични преобразуватели).

Има два вида рентгенови микроскопи - рефлективни и проекционни. Рефлекторните микроскопи използват феномена на пречупване на рентгеновите лъчи по време на падане на трева. Проекционните микроскопи използват високата проникваща способност на рентгеновите лъчи. При тях обектът, който се изследва, се поставя пред източник на радиация и се осветява с рентгенови лъчи. Поради факта, че коефициентът на поглъщане на рентгеновите лъчи зависи от размера на атомите, през които преминават, този метод позволява да се получи информация не само за структурата, но и за химичния състав на обекта, който се изследва.

Рентгеновите микроскопи се използват широко в различни области на науката, включително медицина, минералогия и металургия.

С помощта на рентгенов проекционен микроскоп можете:

оценка на качеството на тънките покрития;
получаване на микрорадиография на биологични и ботанически срезове с дебелина до 200 микрона;
прилагат за анализ на смеси от леки и тежки метални прахове при изследване на вътрешната структура на обекти, които са непрозрачни за светлинни лъчи и електрони.

Важно предимство на рентгеновите микроскопи е, че те могат да се използват за наблюдение на неразрязани живи клетки.

Рентгенов микроскоп

Рентгеновият микроскоп е устройство, което изучава микроскопичната структура и структура на обект с помощта на рентгеново лъчение. Рентгеновият микроскоп има по-висока разделителна способност от светлинния микроскоп, тъй като рентгеновите лъчи имат по-къса дължина на вълната от светлината. Рентгеновият микроскоп се различава от оптичния светлинен микроскоп предимно по своята оптична система. Оптичните светлинни лещи и призми не могат да се използват за фокусиране на рентгенови лъчи. За да отразява рентгеновите лъчи, рентгеновият микроскоп използва извито огледало или кристалографски равнини.

Рентгеновите лъчи имат голяма проникваща способност и линейна структура на спектъра. Рентгеновите микроскопи се различават по начина си на работа и са отражателни или проекционни.

Конструкцията на рефлекторния микроскоп включва източник на рентгенови лъчи, извити рефлекторни огледала, изработени от кварц със златен слой, или рефлекторът може да бъде извит монокристал, детектор на изображение - фотолента или електронно-оптичен преобразувател. Но отразяващите рентгенови микроскопи нямат висока разделителна способност, тя е ограничена от малък ъгъл на пълно външно отражение, голямо фокусно разстояние и сложността на висококачествената обработка на огледална отразяваща повърхност. Рефлективните рентгенови микроскопи създават силно изкривени изображения. Ако за фокусиране се използват извити монокристали, изображението също се получава изкривено поради структурата на самия монокристал. Поради това рефлективните рентгенови микроскопи не се използват широко. Проекционните рентгенови микроскопи са по-ефективни. Принципът на работа на проекционните рентгенови микроскопи е да образуват проекция на сянка на обекта, който се изследва в лъч от разминаващи се рентгенови лъчи, идващи от точков източник на рентгеново лъчение. Дизайнът на проекционен рентгенов микроскоп включва източник на рентгенови лъчи - микрофокусна рентгенова тръба, камера, в която

Този текст е въвеждащ фрагмент.От книгата 100 велики изобретения автор Рижов Константин Владиславович

28. МИКРОСКОП Приблизително по същото време, когато започва изследването на космоса с помощта на телескопи, са направени първите опити да се разкрият тайните на микросвета с помощта на лещи.Известно е, че малките обекти, дори и да са добре осветени, изпращат лъч което е твърде слабо за окото

автор Авторски колектив

Микроскоп Микроскопът е оптичен инструмент, предназначен да получава увеличени изображения на всякакви обекти или структурни детайли на тези обекти, които не се виждат с просто око.По принцип микроскопът е система, състояща се от две лещи, но

От книгата Велика енциклопедия на технологиите автор Авторски колектив

Рентгеновият апарат е устройство, предназначено за изследване (рентгенова диагностика) и лечение на заболявания (рентгенова терапия) с помощта на рентгенови лъчи.Дисциплината, която се занимава с рентгенова диагностика и рентгенова терапия е наречен

От книгата Велика енциклопедия на технологиите автор Авторски колектив

Рентгенов гониометър (вижте „Рентгенова камера“, „Рентгенов дифрактометър“) Рентгеновият гониометър е устройство, което записва дифракционна картина върху фотографски филм; използвайки позицията на наблюдаваната проба и детектора, той предизвиква дифракция на рентгенови лъчи.

От книгата Велика енциклопедия на технологиите автор Авторски колектив

Рентгенов дифрактометър (вижте „Рентгенов гониометър“) Рентгеновият дифрактометър е устройство, което определя интензитета и посоката на рентгеновото лъчение, което дифрактира върху изследвания обект, който има кристална структура. Той измерва

От книгата Велика енциклопедия на технологиите автор Авторски колектив

Микроскоп Микроскопът е оптично устройство, което ви позволява да получавате изображения на обекти, които не се виждат с просто око. Използва се за наблюдение на микроорганизми, клетки, кристали, сплавни структури с точност до 0,20 микрона. Тази резолюция на микроскопа е най-малката

От книгата 100 известни изобретения автор Пристински Владислав Леонидович

Рентгенов микроскоп
Предимства
Спецификации
Области на приложение
Видео

Рентгенов микроскоп Rigaku nano3DX

Рентгеновият микроскоп Rigaku nano3DX ви позволява да изследвате структурата и състава на големи проби с висока разделителна способност. Позволява не само да се откриват, но и да се анализират количествено (както морфометрично, така и статистически) кухини, пукнатини и други дефекти, нееднородности на елементен и фазов състав в материалите и готовите продукти на субмикронно ниво, без да се разрушават напълно обектите на изследване. Rigaku nano3DX разполага с високомощен въртящ се аноден рентгенов източник, който позволява бързо получаване на експериментални данни и превключване между различни анодни материали за добър контраст и/или по-голямо проникване.

Установено е, че тънките мембрани на биологични обекти или органични филми се изследват най-добре с помощта на излъчване на хромов анод. Активното лекарствено вещество във фармацевтична таблетка и композитен материал, подсилен с въглеродни влакна, ще изглеждат най-контрастиращи в излъчването на меден анод. И за работа с костна тъкан, силикати и алуминиеви композити е необходимо да се използва излъчването на молибденов анод. И за това не е необходимо да купувате три различни устройства. Rigaku успя да реализира всички тези функции в едно.

Като източник на лъчение в рентгеновия микроскоп nano3DX е монтиран рентгенов генератор с въртящ се анод - MicroMax-007 HF. Дизайнът му е значително подобрен в сравнение с подобни източници от предишни поколения и не изисква интензивна поддръжка. Полученият рентгенов поток е сравним по интензитет със синхротронното лъчение. Предлагат се медни, хромови и молибденови аноди (сменяеми с натискане на бутон).

В рентгеновия микроскоп nano3DX изображенията се увеличават чрез използването на специален детектор с малки чувствителни елементи. Тази настройка (показана по-горе) включва поставяне на пробата близо до детектор с висока разделителна способност. Характеризира се с кратко време за натрупване на сигнала, висока стабилност и разделителна способност. Веригата, използвана в други инструменти (показана по-долу), се характеризира с голямо разстояние от пробата до детектора. Изисква малки размери на източника и изключително висока стабилност, за да се избегне размазването на изображението. Като следствие - дълги времена за натрупване на сигнала и ниска устойчивост на шум и вибрации.;

Nano3DX диаграма

Верига, използвана в други устройства

Изображението вляво ясно показва, че при цифрова разделителна способност от 0,27 µm/пиксел, линиите върху 0,6 µm тестов обект са абсолютно ясно разрешени.

Работи с помощта на дизайн с паралелен лъч за получаване на висок контраст и бързо натрупване на данни;
Висока разделителна способност дори на големи и средни проби;
Висок контраст на получените изображения поради възможността за превключване между аноди, изработени от различни материали;
Голямо зрително поле;
Висока резолюция на цифровото изображение;
Висока скорост на натрупване на данни поради високата мощност на рентгеновия източник;
Удобен потребителски интерфейс;
Висока степен на безопасност на персонала.

Източник на рентгенови лъчи	MicroMax-007 HF
Напрежение на рентгеновата тръба	от 20 до 50 kV
Ток на рентгенова тръба	до 30 mA
детектор	Рентгенова CCD камера
Разделителна способност на детектора	3300 x 2500 пиксела
Размер на пиксела	от 0,27 до 4 µm
линия на видимост	от 0.9mmx0.7mm до 14mmx10mm
Детектори	Пропорционална сцинтилация на потока
Динамичен диапазон	16 бита
Примерна таблица	автоматичен 5-ос
Скорост на въртене на пробата	Стандартно, 30 об./мин.
Отклонение на оста на масата по време на въртене	не повече от 0,5 микрона

Източник MicroMax™-007 HF

За да превключвате между източници, просто извикайте рентгеновото лъчение и завъртете превключвателя!

Рентгенов генератор
Максимална мощност	1,2 kW
Диапазон на ускоряващо напрежение	20-60 kV (стъпка – 1 kV)
Текущ	10-30 mA (стъпка – 1 mA)
Стабилност на високо напрежение	±0,015%
Изисквания към захранването	3 фази, 200/220 V, 12 A
Аноден блок
Налични анодни материали	Cu, Cr, Mo, Co
Диаметър	99 мм
Скорост на въртене	9000 оборота в минута
Ротационен механизъм	директно задвижване
Вакуумно уплътнение	Магнитна течност с нисък вискозитет
Поддържащ лагерен материал	Керамични топки

Фармацевтично лекарство в таблетка

Таблетка, която се разтваря на езика

РЕНТГЕНОВ МИКРОСКОП. Поради късата дължина на вълната на рентгеновите лъчи. Р. м. радиацията може да достигне до дифракция. разрешения от порядъка на няколко. десетки nm и според теоретичните По разделителна способност заема междинна позиция между оптичните и електронните микроскопи. Тя ви позволява да изучавате не само разпределението на общата плътност на материята, но и разпределението на специфичните плътности. хим. елементи според техните характеристики. Рентгенов радиация (абсорбция). За разлика от електронния микроскоп, R. m. ви позволява да изучавате живи организми. обекти.

Въз основа на метода на формиране на изображението се прави разлика между проекционно, контактно, отразяващо и дифракционно изображение; Според принципа на регистрация R. m. може да бъде изобразителен, образуващ реално или сянка изображение на обект, или сканиращ (растер), който регистрира излъчване от един елемент на обекта, разположен върху оптичната леща. ос на микроскопа, а пълното изображение (растер) се създава чрез последователни преместване на обект спрямо оста на микроскопа с помощта на прецизен механизъм. Предимствата на последния метод на регистрация са независимостта на разделителната способност от аберациите на оптичното поле. системи и следователно няма ограничения за размера на зрителното поле, както и по-малко радиация. натоварване на обекта на изследване.

R. m. работи в широк диапазон от рентгенови енергии. кванти - от десетки eV до десетки keV. В Далечния изток част от спектъра най-много. Важен е диапазонът на дължината на вълната 2,3-4,4 nm, съответстващ на т.нар. “воден прозорец”, в който се постига максимума. контраст между въглерод-съдържащите органични. вещество от живи клетки и течна цитоплазма. R. m., работещи в HF частта на диапазона, се използват за изследване на структурата на разлагане. структурен материали, съдържащи елементи с висока ат. номер.

Проекционен рентгенов микроскопза наблюдение на структурата на самосветещи обекти, това е камера обскура (фиг. 1,а), дупката е разположена на кратко разстояние ( S 1) от източника O и на голям ( S 2)- от екрана за запис Е или детектора. Увеличаване на такава проекция R. m. М = S2/S1, разделителната способност се определя от диаметъра на отвора ди условия на дифракция, дифракция. границата е

Ориз. 1. Схеми на проекционни рентгенови микроскопи за изследване на структурата на самосветещи (а) и полупрозрачни (б) обекти; O - обект; I - източник на радиация; E - екран.

В полупрозрачна проекция R. m. (фиг. 1, b) микрофокусна рентгенова снимка. източник I създава изображение в сянка на обект O на екран E, записано на фотографски филм или от телевизионен детектор. Тип. За източник с краен размер дразделителната способност на такъв R. m. се определя от сумата, където и в обичайния случай е ~1 µm. Недостатъците на проекцията R. m. са малка апертура и голямо излъчване. натоварване на обекта, който се сканира.

Контактният рентгенов микроскоп е пределният случай на проекционната рентгенова микроскопия с S 2, равна на дебелината на пробата, която се монтира директно. контакт с филм или екран. Тази техника понякога се нарича микрорадиография. Източник И е зададено да означава. разстояние от пробата O, а размерът и съответно мощността на източника могат да бъдат значително по-големи, отколкото в случай на проекция R. м. Разделителната способност зависи от дебелината на пробата Tи контраста между „тъмните“ и „светлите“ детайли на обекта при дифракция. лимит . Например при = 3 nm и t = 3 µm nm. За да регистрирате изображения с тази резолюция, използвайте фоторезисти, използвани във фотолитографията и имащи значително по-висока присъща стойност. разделителна способност (например за PMMA смола - 5 nm). След проявяване или ецване, изображението на обекта се увеличава чрез електронна или оптична технология. микроскоп

Рефлективният рентгенов микроскоп може да бъде както изобразяващ, така и сканиращ, с оптика с падане или нормално падане с многослойно покритие (вижте фиг. Рентгенова оптика).Р. м. от този тип работят в района< 4 кэВ, рассматривается возможность осуществить эту схему Р. м. для более «жёсткого» излучения (в области- 10 кэВ). Классич. тип отражательного Р. м. скользящего падения - микроскоп Киркпатрика - Баэза, состоящий из пары скрещенных сферич. или цилиндрич. зеркал (рис. 2). В этой схеме источник О и зеркала А и Б расположены таким образом, что меридиональное ОТНОСНО"и сагитални астигматични изображения на междинен източник (вж Оптично изображение), създаден от огледалото А, биха били съответно сагитални и меридионални изображения за огледало B, което поради обратимостта на обекта и изображението създава стигматично увеличено изображение на източника в точката О 1. Крайна дифракция разрешение на такива ( - критичен ъгъл на пълно външно отражение). Следователно за хомогенни покрития това съотношение не зависи от и е в областта на 0,1< < 4 кэВ для наиб. плотных металлич. покрытий (напр., платины) составляет 5-7 нм. Реальное разрешение Р. м. Киркпатрпка - Баэза определяется сферич. аберрацией и комой и обычно составляет 1 мкм. Оно может быть повышено только за счёт уменьшения размеров зеркал и, следовательно, светосилы, к-рая в результате не намного превышает светосилу проекционного Р. м.

Ориз. 2. Схема на Kirkpatrick-Baez grazing-incidence рефлективен рентгенов микроскоп; O - източник (излъчващ обект); A и B - сферични или цилиндрични огледала; O" и - междинни астигматични изображения; O 1 - реално изображение.

Рефлекторните лещи с гранитогрес с огледални системи на Волтер имат много по-голямо (с 2-3 порядъка) съотношение на апертурата, от които най-често се използва системата хиперболоид-елипсоид (виж фиг. 2 в чл. рентгенова оптика). Теоретичен разделителна способност на такива Р. м. на опт. едра шарка се определя от отношението, където М- увеличение, - ъгъл на наклон, приблизително равен на % от апертурата. Например за сканиращ радиометър, който дава намалено изображение на източника в равнината на обекта, който се сканира с М = 0,3 и , при = 2,5 nm = 5 nm. Реалната разделителна способност зависи от точността на производство на огледалата, които имат дълбоко асферична форма и е ~1 µm; необходими за получаване на теоретични точността на разделителната способност (-1 nm) все още е недостижима за съвременните технологии. технологии. Аберациите на полето ще бъдат отразени. Р. м. от този тип са доста големи и ограничават зрителното поле до ъгъл. величини ~ 1°. Използването на многослойна интерференция. покритията позволяват да се увеличи ъгълът q и по този начин да се увеличи осветеността на отразяващата леща с падане на паша.

Многообещаваща е отразяващата леща с нормално падане по схемата на Шварцшилд, в която се използват огледала с многослойно покритие (фиг. 3).

Ориз. 3. Схема на рефлекторен рентгенов микроскоп с огледала с нормално падане по схемата на Шварцшилд; I - източник; Z 1 и Z 2 - огледала с многослойно покритие; O - обект; P - приемник на радиация.

Този тип сканиращ микроскоп създава намалено изображение на източника с помощта на сферични огледала. форми, разположени почти концентрично. За дадени параметри: числова апертура А, коеф намаляване Ми разстоянието от източника до първото огледало С- има такива оптимизации. стойности на радиусите на кривината на огледалата r 1И r 2а разстоянията между тях, със сферични аберация, кома и астигматизъм практически липсват. Дифракция оптична резолюция ос се определя както при опт. микроскоп, отношение, с типична стойност А = 0.3-0.4 в диапазона = 10-20 pm е 30-50 nm. Постигането на такава разделителна способност изисква прецизно производство на огледалата и взаимното им центриране с точност от порядъка на

В дифракционен рентгенов микроскоп. елемент е зона на Френел, ръбове за едноцветни. радиация е леща с фокусно разстояние , където r 1- радиус на първата зона на Френел, - дължина на вълната, m - ред на спектъра. Дифракция разделителната способност на зоновата плоча на Френел се определя от ширината на външната зона: = 1,22, където П- номер на крайната зона. Съотношението на апертурата се определя от диаметъра Ефективността на дифракция за амплитудно модулирани зонови плочи на Френел е прибл. 10% в първия, 2% във втория и 1% в третия ред на спектъра. Дифракция R.M. обикновено работи в района

< 1 кэВ, т. к. для более жёсткого излучения тонкоплёночные зонные пластинки Френеля становятся прозрачными.

Диаграма на дифракционно изображение. R. m. е показано на фиг. 4. Като източник на макс. често се използват синхротрони, натрупват. пръстени или ондулатори, чието излъчване е предварително монохроматизирано до спектрална ширина и с помощта на кондензатор се насочва към проба O, монтирана в равнината на диафрагмата D. Микрозонна плоча (MZP) дава увеличено изображение на обекта в равнината на детектора. Дозата на облъчване на пробата е значително намалена при сканираща дифракция. R. m., в който се използва само една плоча за зона за фокусиране. Дифракция Р. м. осигуряват (към 1991 г.) най-много. Най-високата резолюция от всички радиовълни (~50 nm), което се обуславя от изключителните възможности на технологията за производство на зонови пластини.

Ориз. 4. Схема на дифракционен рентгенов микроскоп с френелови зонови пластини; I - източник на радиация; D 1 и D 2 - диафрагми; М - монохроматор с дифракционна решетка; К - Френелова зонна плоча - кондензатор; МЗП - микрозонна плоча; O - обект; P - приемник на радиация.

Приложение на рентгенови микроскопи. Р. м. макс. обещаващи за проблеми в биологията и медицината (фиг. 5, 6). Те ви позволяват да изучавате биол. обекти - едноклетъчни организми, тъканни срезове, отр. клетки, техните ядра (без допълнително оцветяване). Използване на "мека" рентгенова снимка. радиацията в близост до лентите на поглъщане на леки елементи позволява да се изследва разпределението на тези елементи в структурата на обекта. Биополимерите, състоящи се от макромолекули (протеини, нуклеинови киселини и др.), Ефективно се изследват с помощта на контактен рентгенов метод с висока разделителна способност. микроскопия. Използването на импулсни източници позволява да се изследва динамиката на процесите в нестационарни обекти (например живи клетки). За получаване на триизмерни изображения на тъкани в медицината се разработват компютърни методи. Рентгенова томографиямикрообекти.

R. m. се използва успешно в материалознанието при изследване на структурните характеристики на поликристални, полимерни и композитни материали (фиг. 7).

Ориз. 5. Контактно микрографско изображение на жива човешка тромбоцита, получено с помощта на импулсен рентгенов източник (разпадна плазма в газ). На изображението се виждат характеристики, по-малки от 10 nm.

Ориз. 6. Изображение на диатомеи, получено с помощта на рентгенов дифракционен микроскоп. Дължината на вълната на излъчване е 4,5 nm. Скалата съответства на 1 µm.

Ориз. 7. Контактно микрографско изображение на проба от композитен материал (фибростъкло). Светлите зони са стъклени влакна (диаметър приблизително 10 микрона), тъмните зони са полимерни. Изображението характеризира плътността, равномерността, посоката и разпределението на влакната. Дебелина на пробата 400 µm, рентгенова фотонна енергия< 30 кэВ .

За разработване на рентгенови методи. микроскопията, създаването на рентгенови източници с висок интензитет е важно. радиация. Един от обещаващите източници е високотемпературната лазерна плазма. С помощта на образни огледални плазми се изследва структурата и динамиката на процесите, протичащи в такава плазма.

Лит.:Рентгенова оптика и микроскопия, изд. Г. Шмал и Д. Рудолф, прев. от английски, М., 1987. В. А. Слемзин.