پترا-3 اکنون پیشرفته ترین میکروسکوپ پرتو اکس جهان با تفکیک رکوردشکن 10 نانومتر است. منبع نور که در سینکروتون الکترون آلمانی(DESY-دسی) قرار دارد، می تواند ساختارهایی ده هزار مرتبه نازکتر از موی انسان را ببیند.

این وسیله که اکنون برای کاربران در دسترس است، کاربردهای زیادی دارد، همانند: تصویربرداری ساختارهای ریزتراشه ها، بررسی نانولوله های کربنی و مطالعه شیمی نانوذرات کاتالیزور.

این میکروسکوپ پویشی پرتو اکس از ptychography استفاده می کند[1]. در این روش وقتی پرتو اشعه اکس، پروبی را جاروب می کند، الگوهای تداخلی شکل گفته با هم ترکیب می شوند. کریستین شروئر[2]، رهبر گروه پترا-3 در دانشگاه درسدن می گوید:«این روش می تواند بر محدودیت های میکروسکوپی مرسوم همانند تفکیک فضایی غلبه کند.»

وضوح بسیار بالای پترا-3 اجازه می دهد تا الگوهای تداخلی بسیار جزیی تهیه شود که تفکیک آن ها دو برابر میکروسکوپی معمول است.

گروه شروئر قابلیت های پترا-3 را با تصویربرداری از ستاره سیمنز تانتالی[3] استفاده کردند: الگوی سیاه و سفید شعاعی که برای سنجش کیفیت اپتیکی استفاده می شود. نتایج آن ها در آخرین شماره اپلاید فیزیکز لترز به چاپ رسید.

ستاره سیمنز - الگویی برای سنجش کیفیت اپتیکی

پترا-3 توسط گروهی از دانشگاه درسدن و پژوهشگرانی واحد P0 دسی ساخته شد. بخشی از هزینه آن نیز توسط وزارت پژوهش فدرال آلمان تامین شد.

پژوهشگران باور دارند که در آینده می توان به تفکیک های بالاتری حتی تا 1 نانومتر دست یافت؛ اما در هر صورت تفکیک با چگالی پرتو اکس بر روی نمونه محدود می شود.

منبع:

PETRA III X-ray microscope reveals to record resolution, EPS News, 28 August 2012, link

مرجع:

“Hard x-ray scanning microscopy with coherent radiation: Beyond the resolution of conventional x-ray microscopes“, A. Schropp et al., Appl. Phys. Lett. 100, 253112 (2012), DOI: 10.1063/1.4729942, link