检索结果-南通市图书馆

物理 2007年第8期36卷 588-594页

作者：陈洁柳龙华刘刚田扬超中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029

介绍了高分辨率x射线显微成像产生背景和发展过程,着重分析了基于光学元件波带片的放大成像的基本原理,并简述了高分辨率三维成像的有关理论。同时给出国内外高分辨率x射线显微成像研究的最新进展,展望了高分辨率x射线显微成像的应用前景。

关键词： x射线显微成像高分辨率波带片

基于非球面反射镜的高分辨KB显微成像系统设计

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光学仪器 2020年第5期42卷 50-56页

作者：雷婧艺徐捷陈亮徐欣业李文杰穆宝忠同济大学物理科学与工程学院上海200092

为了突破球面反射镜面形对传统Kirkpatrick-Baez(KB)显微镜空间分辨率的限制,建立了一种非球面KB显微成像系统的光学设计方法。利用椭圆柱面反射镜代替球面镜,通过几何关系计算出反射镜参数的数学表达式,结合主要光学结构参数对空间分... 详细信息

为了突破球面反射镜面形对传统Kirkpatrick-Baez(KB)显微镜空间分辨率的限制,建立了一种非球面KB显微成像系统的光学设计方法。利用椭圆柱面反射镜代替球面镜,通过几何关系计算出反射镜参数的数学表达式,结合主要光学结构参数对空间分辨率影响的定量分析,提出了一组适用我国现阶段强激光装置的非球面KB显微镜的结构参数,并在实验室内开展背光成像实验。实验结果表明,在中心视场,其空间分辨率优于2μm,在200μm的视场范围内,空间分辨率优于5μm,集光立体角可达1.3×10-6sr。非球面KB显微镜有效提高了KB显微镜中心视场分辨率,符合内爆靶减速阶段的高分辨诊断需求。

关键词：激光惯性约束核聚变 x射线显微成像 KB显微镜非球面反射镜空间分辨率

利用x射线K边减影成像研究铜离子在聚合物材料上的吸附

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光学学报 2010年第10期30卷 2898-2903页

作者：郭荣怡马红娟薛艳玲谢红兰邓彪杜国浩王敏肖体乔中国科学院上海应用物理研究所上海201204 中国科学院研究生院北京100049

研究和开发新型有机功能材料来吸附重金属离子,是解决水体重金属污染的重要途径之一。采用传统技术,很难直接观察到吸附材料中重金属离子的分布。利用同步辐射x射线能量可调谐及其较强的穿透性,采用K边减影(KES)成像技术对此问题进行了... 详细信息

研究和开发新型有机功能材料来吸附重金属离子,是解决水体重金属污染的重要途径之一。采用传统技术,很难直接观察到吸附材料中重金属离子的分布。利用同步辐射x射线能量可调谐及其较强的穿透性,采用K边减影(KES)成像技术对此问题进行了研究。通过优化实验条件和图像配准、中值滤波等图像处理,成功地将这一技术运用到有机材料吸附金属离子过程的研究中,得到了非常清晰的铜离子在聚偏氟乙烯改性高分子材料上的分布图像。研究结果表明,铜离子被吸附后进入到吸附材料的内部。通过研究还发现,样品颗粒的尺度对铜离子进入颗粒内部的深度影响不明显,单位时间铜离子吸附的质量主要受到吸附材料表面积的影响。

关键词：图像处理 x射线显微成像 K边减影(KES)成像有机吸收材料重金属离子吸附

基于软x射线成像菲涅耳波带片精确光学传递函数的离焦图像恢复

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中国科学技术大学学报 2017年第11期47卷 918-923页

作者：李法虎关勇熊瑛张晓波刘刚田扬超中国科学技术大学国家同步辐射实验室安徽合肥230029

高分辨率软x射线显微成像已被广泛用于获得样品的三维结构.然而,焦深的受限问题导致样品投影图像离焦模糊,严重影响图像质量.提出了一种基于菲涅尔波带片的光学传递函数离焦图像的恢复方法.利用这种恢复方法,恢复了Siemens star测试板... 详细信息

高分辨率软x射线显微成像已被广泛用于获得样品的三维结构.然而,焦深的受限问题导致样品投影图像离焦模糊,严重影响图像质量.提出了一种基于菲涅尔波带片的光学传递函数离焦图像的恢复方法.利用这种恢复方法,恢复了Siemens star测试板的离焦图像.结果表明,基于光学传递函数的恢复方法能够去除因离焦而造成模糊现象并且恢复由离焦引起的离焦图像.而且,相关的模拟说明这种方法可以真正用于解决x射线显微成像中焦深受限问题,完成样品的三维成像.

关键词：光学传递函数 x射线显微成像图像恢复菲涅耳波带片

三维电镜在脑干耳蜗核神经元形态学研究中的应用

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上海交通大学学报（医学版） 2022年第2期42卷 142-149页

作者：周佳蕾盛海斌王皓煜鲁岩王方方吴皓华云峰上海交通大学医学院附属第九人民医院耳鼻咽喉头颈外科上海200011 上海交通大学医学院耳科学研究所上海市耳鼻疾病转化医学重点实验室上海200125 上海精准医学研究院上海200125 上海交通大学医学院附属儿童医院耳鼻咽喉头颈外科上海200062

目的·探索利用新型三维电子显微成像的方法对小鼠耳蜗核组织开展跨尺度神经解剖学和连接组学研究的可行性。方法·成年CBA/Ca小鼠(2月龄)脑组织经固定、解剖后,获取其中完整耳蜗核组织,并对该组织行重金属块染(还原性锇酸扩增法)、梯... 详细信息

目的·探索利用新型三维电子显微成像的方法对小鼠耳蜗核组织开展跨尺度神经解剖学和连接组学研究的可行性。方法·成年CBA/Ca小鼠(2月龄)脑组织经固定、解剖后,获取其中完整耳蜗核组织,并对该组织行重金属块染(还原性锇酸扩增法)、梯度乙醇和无水丙酮脱水、低黏度树脂包埋。通过x射线显微成像技术对耳蜗核组织进行断层扫描成像及三维重构,并对其染色效果进行评估,再根据听神经特异性分布对其目标区域进行定位。采用扫描电镜快速获得该组织的低分辨预扫图像,并与x射线显微成像进行比对,确定目标层面后使用连续切片扫描电镜采集目标区域的图像进行三维重构,并对该目标区域丛细胞及其表面的突触等超微结构进行追踪标记和重构分析。结果·成功制备了CBA/Ca小鼠完整耳蜗核的三维电镜样品。x射线显微成像采集并重构了具有细胞分辨率的耳蜗核立体结构,实现了耳蜗核各亚区的解剖定位。连续切片扫描电镜成功采集耳蜗核目标区域丛细胞的三维电镜数据,完成了丛细胞胞体上根蕾状突触和其他非听神经来源突触的追踪、标记和重构。三维电镜的数据分析显示,投射至目标丛细胞表面的听神经根蕾状突触有5个,共形成了348个突触活跃区,而非听神经来源的突触有97个。结论·利用锇酸块染、树脂包埋等方法对成年小鼠完整耳蜗核进行三维电镜样品的制备具有可行性。x射线显微成像可用于耳蜗核组织各亚区以及目标区域的快速和精确定位,且所采集的三维电镜数据可用于耳蜗核神经元的形态学以及突触连接方式的研究。

关键词：耳蜗核丛细胞根蕾状突触连续切片扫描电镜 x射线显微成像

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聚合物核壳结构微球的同步辐射显微表征研究

中国科学技术大学学报 2011年第6期41卷 556-559页

作者：俞希跃刘刚常振旗李文杰周杰田扬超中国科学技术大学国家同步辐射实验室安徽合肥230029 中国科学技术大学核科学技术学院安徽合肥230026

针对聚合物核壳结构微球的结构特点,引入了同步辐射显微技术对微球的结构和组分进行了初步研究.利用同步辐射x射线显微成像技术对微球的内部形貌进行了表征,观测到壳层内壁大多呈光滑的圆弧,也有局部由若干个小圆弧连接组成;利用同步辐... 详细信息

针对聚合物核壳结构微球的结构特点,引入了同步辐射显微技术对微球的结构和组分进行了初步研究.利用同步辐射x射线显微成像技术对微球的内部形貌进行了表征,观测到壳层内壁大多呈光滑的圆弧,也有局部由若干个小圆弧连接组成;利用同步辐射红外显微光谱法对核内物质的组分进行了研究,结合x射线显微成像技术观察到的微球壳层内壁的高吸收现象,初步验证了微球内铁离子在辐照下被还原的化学反应过程,表明了利用聚合物核壳结构微球来开展化学反应研究是可行的.

关键词：聚合物核壳结构微球 x射线显微成像同步辐射红外显微光谱毛细管微流控

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超大高宽比x射线菲涅尔透镜制备及性能研究

超大高宽比X射线菲涅尔透镜制备及性能研究

作者：吴鹿杰北京交通大学

学位级别：硕士

基于同步辐射大科学装置发展起来的x射线显微成像分析技术,具有成像机制多样、衬底丰富的特点,能够对集成电路器件微结构、生物细胞、样品特定元素空间分布和电池充放电过程的相转变等领域进行无损三维探测。菲涅尔透镜是x射线显微成像... 详细信息

基于同步辐射大科学装置发展起来的x射线显微成像分析技术,具有成像机制多样、衬底丰富的特点,能够对集成电路器件微结构、生物细胞、样品特定元素空间分布和电池充放电过程的相转变等领域进行无损三维探测。菲涅尔透镜是x射线显微成像分析技术中的核心元件,能够同时实现对x射线的聚焦和成像。其结构参数最外环宽度决定了它的成像分辨率,最外环宽度越小,成像分辨率越高。而衍射效率与自身高宽比(透镜高度/最外环宽度)相关,大高宽比,高衍射效率。本文针对北京同步辐射(4W1A)和上海光源(BL08U1A)成像光路特点,对菲涅尔透镜的结构设计进行了研究,提出了一种基于原子层沉积技术的聚焦离子束切片法,制备出了最外环宽度为40 nm、高6.2μm及高宽比155:1的8 Ke V硬x射线菲涅尔透镜和最外环宽度为20 nm、高330 nm及高宽比16.5:1的500 e V软x射线菲涅尔透镜,并在北京同步辐射(4W1A)和上海光源(BL08U1A)成像线站进行了菲涅尔透镜的聚焦成像性能测试。研究内容如下:(1)介绍了菲涅尔透镜的结构特点,阐述了其聚焦成像的基本原理。模拟计算出了AlO/HfO、AlO/Ir、AlO/TaO、Si O/HfO、Si O/Ir、Si O/TaO六种材料组合的硬x射线菲涅尔透镜的衍射效率与x射线能量、透镜高度的关系以及AlO/HfO、AlO/Ir、AlO/Si O和AlO/TaO四种材料组合的500 e V软x射线菲涅尔透镜的衍射效率与透镜高度关系和最外环宽度对菲涅尔透镜衍射效率的影响,确定了AlO/HfO为后续多层膜菲涅尔透镜的环带材料。分析了北京同步辐射(4W1A)和上海光源(BL08U1A)成像线站的光路特点结合应用x射线波段需求,给出了8 Ke V硬x射线和500 e V软x射线菲涅尔透镜设计的结构参数。(2)研究了基于电解抛光法制作表面光滑的钨丝衬底的技术,制备出了表面粗糙度为4.09 nm、直径约为55μm的钨丝。利用双腔快速原子层沉积系统在硅片和中心丝表面进行了AlO、HfO单层膜和AlO/HfO多层膜的制备研究,通过光谱椭圆偏振仪、AFM和SEM对薄膜特性进行了表征。最后以抛光钨丝、光纤和铁镍合金丝为中心衬底,进行了厚为10μm的多层膜环带结构的生长。(3)研究了基于聚焦离子束微纳加工的透镜切片技术,切割、封装、抛光和安装了两款x射线菲涅尔透镜,最外环宽度和高度分别为40 nm@6.2μm和20nm@330 nm,并在北京同步辐射和上海光源对安装完成后的两款透镜的聚焦性能和成像分辨率进行了测试研究,获得了完整的钨针针尖图像和最优50 nm的分辨率,菲涅尔透镜的衍射效率初步测试结果为1.5%。

关键词：菲涅尔透镜双腔快速原子层沉积 x射线显微成像聚焦离子束切片

基于原子层沉积技术制备超大高宽比x射线菲涅尔波带片

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基于原子层沉积技术制备超大高宽比X射线菲涅尔波带片

作者：文庆涛北京交通大学

学位级别：硕士

x射线具有能量高,波长短,穿透性强等特点,在显微成像邻域得到广泛应用和长足发展。其在显微成像邻域应用能够实现深的穿透能力,具有高分辫率和丰富的成像衬度等特点,能够对样品内部结构灵活无损的进行三维成像观测。在生物医学、纳米材... 详细信息

x射线具有能量高,波长短,穿透性强等特点,在显微成像邻域得到广泛应用和长足发展。其在显微成像邻域应用能够实现深的穿透能力,具有高分辫率和丰富的成像衬度等特点,能够对样品内部结构灵活无损的进行三维成像观测。在生物医学、纳米材料、集成电路和环境检测等科学领域有重要应用。在x射线显微成像系统中,x射线能够聚焦成像依托的是菲涅尔透镜,其基于衍射原理聚焦成像,结构是由透明与不透明的圆环交替组成,圆环宽度向外逐渐递减。分辨率由公式(△δ=0.61～1.22△r)决定,最外环尺寸△r越小,分辨率越高。衍射效率取决于自身高宽比(在外环厚度/切割厚度),入射x射线能量越高,波带片的切割厚度也越大。目前基于电子束曝光与金属电镀等传统加工技术制备波带片无法实现大高宽比且加工精度低价格昂贵。现在基于传统加工制备工艺,努力寻求突破技术极限,实现高分辨率大高宽比波带片制备。本文基于原子层沉积技术(ALD)在具有一定直径的中心衬底沉积透明与不透明的叠层膜结构,再结合聚焦离子束微纳加工技术(FIB)对其切割抛光,实现高分辨率超大高宽比波带片制备,主要研究内容和具体工作如下:(1)介绍了波带片的聚焦成像原理、结构特点,详细讨论了波带片空间分辨率和衍射效率与波带片结构参数之间的内在联系。讨论了波带片多层膜叠层材料选取依据,给出(Hf O/AlO、Si O/AlO、Ir/AlO、TaO/Si O)四种不同材料组合体系波带片在不同x射线入射能量(500e V、8ke V、15ke V)对应的最大衍射效率以及最佳的加工厚度。根据实际应用场景需求,设计了x射线入射能量在500e V、8ke V,多层膜叠层材料组合为Hf O/AlO的波带片参数结构,中心衬底直径分别为190μm和45μm,多层膜环带数为382和339,最外环尺寸△r为25nm和40nm,波带片成像焦距为19.355mm和2.117mm。(2)基于原子层沉积技术制备氧化铝、氧化铪和氧化坦薄膜,用SEM、AFM和xPS表征薄膜生长特性,椭圆偏振仪考察薄膜生长速率研究不同的基底加热温度对三种薄膜沉积生长的影响。采用电化学腐蚀法和高稳等离子体加热技术分别制备具有一定直径且表面光滑的中心衬底钨丝和光纤。结合原子层沉积技术在中心衬底结构制备一系列软、硬x射线波带片叠层结构。(3)采用聚焦离子束微纳加工方法,切割抛光、转移固定8ke V、最外环40nm x射线波带片,在北京同步辐射光源(4W1A)x射线成像实验平台,开展x射线波带片聚焦成像性能测试,研制的波带片实现了50nm分辨率聚焦成像。

关键词：菲涅尔透镜原子层沉积 x射线显微成像聚焦离子束大高宽比

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超大高宽比x射线波带片的研制

超大高宽比X射线波带片的研制

作者：王胜涛北京交通大学

学位级别：硕士

x射线显微成像技术能够对样品的内部结构实现高分辨率的无损伤观测,有着高分辨率、高穿透性、丰富的衬度机制以及友好的成像环境等特点。此技术在微电子、生命科学、材料科学等领域有着广泛的应用前景。波带片是x射线显微成像技术中实... 详细信息

x射线显微成像技术能够对样品的内部结构实现高分辨率的无损伤观测,有着高分辨率、高穿透性、丰富的衬度机制以及友好的成像环境等特点。此技术在微电子、生命科学、材料科学等领域有着广泛的应用前景。波带片是x射线显微成像技术中实现聚焦和成像的关键元件。波带片环带的几何参数直接影响了成像的分辨率,而当x射线能量较大时,需要足够的波带片厚度(或称为高度),才能获得高衍射效率,因此要求x射线波带片具有大的高宽比。大高宽比x射线波带片的传统制作工艺复杂,价格昂贵。本文的工作,采用原子层沉积和聚焦离子束切割技术相结合的方法,探索了大高宽比x射线波带片的批量制备方法,主要研究结果如下:(1)计算了金波带片高度、x射线能量、衍射效率之间的关系。计算了四种材料组合(HfO2/Al2O3、HfO2/SiO2、Ir/Al2O3、Au/air)的波带片,在不同 x 射线能量下(5keV、8kev、10keV、15keV、20keV、24keV)的衍射效率,结合材料的成膜特点及工艺匹配来分析,进行波带片叠层材料的选择和结构设计工作。(2)探究了原子层沉积技术制备氧化铝和氧化铪薄膜的工艺条件,考察了沉积温度100℃-30℃时,在氧化铝和氧化铪薄膜的生长速率,表征了氧化铪和氧化铝薄膜的原子比和表面粗糙度。(3)在硅片和钨丝衬底上表征了实验工艺对20 nm和10 nm氧化铪和氧化铝等厚叠层的控制能力。利用原子层沉积技术,在电化学抛光法制备的直径为30μm的钨丝上沉积氧化铝和氧化铪薄膜叠层。经聚焦离子束切割,最终完成高度为10μm(高度不受限)、最外环宽度为10 nm、高宽比为1000的波带片制作。初步实现了超大高宽比x射线波带片的制备。为后期相关工作者提供了一定研究基础和参考价值。

关键词： x射线显微成像波带片原子层沉积聚焦离子束高分辨率氧化铪和氧化铝叠层

304不锈钢在相对湿度循环变化下的大气点蚀

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