X射线PTYChography可以在较小的实验室源设施中使用吗？

X-ray ptychography has recently opened up applications across physical and life sciences at large-scale synchrotron facilities such as the UK’s Diamond Light Source, by producing quantitative phase images with the highest possible spatial resolutions (10’s nm) – going well beyond the conventional limitations of the available X-ray optics. Now an international collaboration of scientists has demonstrated for the first time how the technique of high-resolution phase contrast diffraction imaging can be performed with small-scale laboratory sources.

来自根特大学，谢菲尔德大学和伦敦大学学院的Diamond Light Source的团队进行了一次实验，该实验与紧凑型液体金属射流（LMJ）X射线源。实验室X射线资源的光彩水平明显降低，但目前为X射线同步器用户社区提供了访问Micro-CT的访问，在那里他们可以在其家庭机构获得大量经验并生产初步数据。到目前为止，通过连贯的衍射成像和ptychography，纳米级成像尚无类似物。该团队的论文（1）概述了使用X射线实验室来源进行的实验和远处X射线X射线pychography的第一个概念证明。

钻石科学集团的负责人保罗·奎因（Paul Quinn）说：“我们一直在领导PtyChography的发展，向新的科学领域和社区开放这项技术。它建立在我们多年来所做的工作的基础上，长期以来，这种方法尤其具有为实验室源设施提供更高分辨率成像的真正潜力。”

钻石I13-1连贯光束线的梁线科学家达伦·贝蒂（Darren Batey）进一步解释说：“该项目的成功很大程度上取决于我们多年来在同步物中收集的经验和知识。我们最近的工作的结果允许大学进行初步研究，从而增加了有趣的科学涌入我们的设施。我们与合作者展示的那样的实验室来源设施将补充钻石和其他来源的功能。”

“鉴于全球开发紧凑的光源的努力，这种实验突破是及时的，并且具有应用于整个紧凑型光源配置的潜力。这项工作将ptychography的分析能力解锁到更广泛的科学界，并将推动发展高级相干衍射成像方法的发展。与我们的合作者的合作确保了我们继续发展新技术和发展，从而可以提高同步设施的实验效率。”

该数据是在谢菲尔德大学软物质分析实验室（SMALL）收集的，其中包括钻石光源的I13-1的便携式Ptychography端站和根特大学的高光谱探测器。X射线源是Excillum Liquid Gallium Metal Jet（LMJ），其光彩范围比传统的微焦点源高一个数量级。

“在第一个实验中实现的分辨率与其他基于实验室的相对造影剂（例如在线相位对比度和边缘照明）相媲美。通过LMJ实现的实验突破是将X射线pychographe扩展到其他明亮的光源的第一步：从康普顿逆散射到基于激光 - 基质和紧凑的存储环，” Darren Batey补充说。

（1）物理评论的论文：带有实验室来源的X射线PTYCHOPHY

作者：达伦·J·贝蒂（Darren J.

1 Diamond Light Source，Harwell Science and Innovation Campus，Fermi Avenue，Didcot，英国

2比利时根特大学物理与天文学系UGCT-RP

3英国谢菲尔德的谢菲尔德大学物理与天文学系

4英国谢菲尔德大学化学系软件分析实验室

5伦敦大学学院医学物理与生物医学工程系。

更多信息在线的