纳米尺度全场透射 X 射线显微镜中的方向性暗场
光学
2026-05-11 v2 仪器与探测器
摘要
暗场 X 射线成像通过小角散射来可视化结构不均匀性，但现有方法的方向性方法仅限于微米尺度。虽然近期进展将暗场功能扩展到纳米尺度透射 X 射线显微镜，但方向性散射检索——这对于表征各向异性纳米结构至关重要——在亚微米尺度的成像分辨率方面仍不可获得。本文展示了首个用于纳米显微镜的方向性暗场 setup，实现了超出空间分辨率限制的散射特征取向映射。该方法在已有的透射 X 射线显微镜 setup 上实验上易于实现。我们通过成功解析亚分辨率 test structure orientations、交叉相关层次化纳米孔隙材料的取向变化以及映射人类牙釉质中 30-70 纳米的羟基磷灰石纳米晶的方向性排列来验证其性能。通过利用光学配置中的阴影区域，我们进一步扩展了可检测散射矢量范围，展示了一条通向 size-selective 暗场成像的路径。此突破性进展使得对各向异性纳米材料进行定量结构表征成为可能，而这些材料是生物矿化、先进材料和纳米技术应用的关键。
引用
@article{arxiv.2506.16998,
title = {Directional Dark Field for Nanoscale Full-Field Transmission X-Ray Microscopy},
author = {Sami Wirtensohn and Silja Flenner and Dominik John and Peng Qi and Christian David and Manfred May and Patrick Huber and Dirk Herzog and Stefan Tangl and Carina Kampleitner and Kritika Singh and Ingomar Kelbassa and Katrin Bekes and Julia Herzen and Imke Greving},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.16998},
year = {2026}
}