ایکس رے مائکروسکوپی تیز ہو جاتی ہے۔

جرمنی کی یونیورسٹی آف گوٹنگن کے محققین کا کہنا ہے کہ ایک نیا الگورتھم جو ایکس رے لینز کی کمیوں کی تلافی کرتا ہے، ایکس رے خوردبین سے تصاویر کو پہلے سے کہیں زیادہ تیز اور اعلیٰ معیار بنا سکتا ہے۔ ہیمبرگ میں جرمن الیکٹران سنکروٹرن (DESY) میں کیے گئے ابتدائی ٹیسٹوں سے معلوم ہوا کہ الگورتھم انتہائی نامکمل آپٹکس کے باوجود ذیلی 10-nm ریزولوشن اور مقداری مرحلے کے تضاد کو حاصل کرنا ممکن بناتا ہے۔

معیاری ایکس رے مائکروسکوپ غیر تباہ کن امیجنگ ٹولز ہیں جو انتہائی تیز رفتار پر 10 nm کی سطح تک تفصیلات کو حل کرنے کے قابل ہیں۔ تین اہم تکنیکیں ہیں۔ پہلی ٹرانسمیشن ایکس رے مائیکروسکوپی (TXM) ہے، جو 1970 کی دہائی میں تیار کی گئی تھی اور جو فریسنل زون پلیٹس (FZPs) کو معروضی لینز کے طور پر استعمال کرتی ہے تاکہ نمونے کی ساخت کو براہ راست تصویر اور بڑا کر سکے۔ دوسرا مربوط ڈفریکٹیو امیجنگ ہے، جسے لینس پر مبنی تصویر کی تشکیل کو ایک تکراری مرحلے کی بازیافت الگورتھم سے بدل کر نامکمل FZP لینز سے وابستہ مسائل کو دور کرنے کے لیے تیار کیا گیا تھا۔ تیسری تکنیک، فل فیلڈ ایکس رے مائیکروسکوپی، ان لائن ہولوگرافی پر مبنی ہے اور اس میں ہائی ریزولیوشن اور دیکھنے کے قابل ایڈجسٹ فیلڈ دونوں ہیں، جو کمزور کنٹراسٹ کے ساتھ حیاتیاتی نمونوں کی تصویر کشی کے لیے بہت اچھا بناتی ہے۔

تین تکنیکوں کا امتزاج

نئے کام میں، محققین کی قیادت میں جیکب سولٹاؤ، مارکس آسٹر ہاف اور ٹم سالڈٹ سے گوٹنگن انسٹی ٹیوٹ برائے ایکس رے فزکس نے ظاہر کیا کہ تینوں تکنیکوں کے پہلوؤں کو یکجا کر کے، تصویر کے اعلیٰ معیار اور نفاست کو حاصل کرنا ممکن ہے۔ ایسا کرنے کے لیے، انہوں نے اعلیٰ تصویری ریزولوشن کو حاصل کرنے کے لیے ایک معروضی لینس کے طور پر ملٹی لیئر زون پلیٹ (MZP) کا استعمال کیا، جس کے ساتھ ایک مقداری تکراری مرحلے کی بازیافت کی اسکیم کو دوبارہ تشکیل دینے کے لیے نمونے کے ذریعے ایکس رے کیسے منتقل ہوتے ہیں۔

MZP لینس باریک ساختی تہوں سے بنا ہوا ہے جو چند جوہری تہوں کی موٹی ہے جو ایک نانوائر پر مرکوز حلقوں سے جمع ہوتی ہیں۔ محققین نے اسے ڈی ای ایس وائی میں انتہائی روشن اور فوکسڈ ایکس رے بیم میں تصویر کیے جانے والے نمونے اور ایکس رے کیمرہ کے درمیان ایڈجسٹ فاصلے پر رکھا۔ کیمرے سے ٹکرانے والے سگنلز نے نمونے کی ساخت کے بارے میں معلومات فراہم کیں – چاہے اس نے بہت کم یا کوئی ایکس رے تابکاری جذب نہ کی ہو۔ سولٹاؤ اور ساتھیوں نے وضاحت کرتے ہوئے کہا کہ "جو کچھ باقی رہ گیا تھا وہ معلومات کو ڈی کوڈ کرنے اور اسے ایک تیز تصویر میں دوبارہ تشکیل دینے کے لیے ایک مناسب الگورتھم تلاش کرنا تھا۔ "اس حل کے کام کرنے کے لیے، عینک کی خود پیمائش کرنا بہت ضروری تھا، جو کامل سے بہت دور تھا، اور اس مفروضے کو مکمل طور پر ختم کرنا کہ یہ مثالی ہو سکتا ہے۔"

"یہ صرف عینک اور عددی تصویر کی تعمیر نو کے امتزاج کے ذریعے ہی تھا کہ ہم اعلیٰ تصویری معیار کو حاصل کر سکے،" سولٹاؤ جاری رکھتے ہیں۔ "اس مقصد کے لیے، ہم نے نام نہاد MZP ٹرانسفر فنکشن کا استعمال کیا، جو ہمیں دیگر رکاوٹوں کے ساتھ، بالکل سیدھ میں، ابریشن- اور مسخ سے پاک آپٹکس کو ختم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔"

محققین نے اپنی تکنیک کو "رپورٹر پر مبنی امیجنگ" کا نام دیا ہے کیونکہ، روایتی طریقوں کے برعکس جو نمونے کی تیز تصویر حاصل کرنے کے لیے معروضی عینک کا استعمال کرتے ہیں، وہ نمونے کے پیچھے روشنی کے میدان کی "رپورٹ" کرنے کے لیے MZP کا استعمال کرتے ہیں۔ ڈٹیکٹر کے جہاز میں ایک تیز تصویر حاصل کرنے کی کوشش کر رہا ہے۔

تحقیق کی مکمل تفصیلات میں شائع کی گئی ہیں۔ جسمانی جائزہ لینے کے خطوط.