厚水合有机材料的 X 射线与电子显微术的相对优势及限制因素（修订版）
摘要
电子和 X 射线显微镜可对整个未标记水合材料的结构成像，分辨率远超可见光显微镜所能达到的。然而，两种方法均涉及电离辐射，因此必须将辐射损伤视为成像的限制之一。借鉴早期工作，我们在此描述一种统一方法来估计 X 射线和电子显微术中的图像对比度（从而所需的曝光量和相应辐射剂量）。该方法考虑了多次散射和非弹性散射等因素，以及（在电子显微术中）使用能量滤波器获取所谓“零损失”图像。正如预期，它表明对于薄于约 1 微米的样品（如大分子、病毒、细菌和古菌以及薄切片材料的研究），电子显微术提供更低的剂量，而 X 射线显微术在对较厚样品（如完整真核细胞、厚切片组织和器官）成像时具有更优特性。所需辐射剂量随所需空间分辨率强烈缩放，使人理解活体和水合冷冻样品成像的极限。最后，我们考虑限制较厚材料 X 射线显微术的因素，提出若有适当的图像重建方法，厚如整只小鼠大脑的样品也可用 X 射线显微镜成像而无显著图像退化。已发表文章 [Ultramicroscopy 184, 293--309 (2018); doi:10.1016/j.ultramic.2017.10.003] 有一些小错误，我们在此更正，与已发表文章的所有改动以蓝色显示。
引用
@article{arxiv.2004.10069,
title = {Relative merits and limiting factors for x-ray and electron microscopy of thick, hydrated organic materials (revised)},
author = {Ming Du and Chris Jacobsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10069},
year = {2020}
}
备注
This is a revised full manuscript from the previously published version [Ultramicroscopy 184, 293--309 (2018); doi:10.1016/j.ultramic.2017.10.003]. An erratum is submitted to the journal, but we also wish to publish the full revised paper for readers' convenience