X射线单粒子成像的低信号极限
图像与视频处理
2020-04-29 v2 光学
摘要
X射线单粒子成像实验中的一个悬而未决的问题是，在现实实验条件下对小于10纳米的生物分子进行成像的可行性，在这种情况中，单次快照中预期只能测得极少光子，且仪器背景相对于粒子散射可能较为显著。虽然对模拟数据的分析已表明，使用诸如EMC算法等贝叶斯方法确定平均图像应是可行的，但这尚待使用包含现实非各向同性仪器背景、样本变异性及其他实验因素的实验数据来证实。在本工作中，我们使用来自60纳米PR772病毒的实验测量数据表明，当光子计数稀释至来自较小分子或较弱脉冲所预期的信号水平时，取向与相位恢复步骤仍然有效。即使信号降低至少至1/256的比例，使用从头算相位恢复确定的病毒电子密度与高信号数据几乎具有相同质量。然而，我们仍受限于所收集图案的总数，这不久可能因欧洲XFEL和LCLS-II等高重复频率光源的出现而得到缓解。
引用
@article{arxiv.1905.05008,
title = {Low-signal limit of X-ray single particle imaging},
author = {Kartik Ayyer and Andrew J. Morgan and Andrew A. Aquila and Hasan DeMirci and Brenda G. Hogue and Richard A. Kirian and P. Lourdu Xavier and Chun Hong Yoon and Henry N. Chapman and Anton Barty},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.05008},
year = {2020}
}
备注
19 pages, 9 figures