En años recientes, La pticografía de rayos X ha revolucionado las imágenes de contraste de fase a nanoescala en fuentes de sincrotrón a gran escala. La técnica produce imágenes de fase cuantitativa con las resoluciones espaciales más altas posibles (10 nm), yendo mucho más allá de las limitaciones convencionales de la óptica de rayos X disponible, y tiene aplicaciones de amplio alcance en las ciencias físicas y de la vida. Un artículo publicado en Cartas de revisión física el 12 de mayo de 2021, revela que una colaboración internacional de científicos ha demostrado por primera vez cómo se puede realizar la técnica de imágenes de difracción de contraste de fase de alta resolución con fuentes de laboratorio a pequeña escala.

El equipo de Diamond Light Source, Universidad de Gante, Universidad de Sheffield, y el University College London realizaron un experimento con una fuente de rayos X compacta de chorro de metal líquido (LMJ). Las fuentes de rayos X de laboratorio tienen niveles de brillo significativamente más bajos, pero actualmente brindan a la comunidad de usuarios de sincrotrón de rayos X acceso a micro-CT. donde pueden adquirir una gran experiencia y producir datos preliminares, en sus instituciones de origen. Hasta ahora, no ha existido tal equivalente para la obtención de imágenes a nanoescala mediante imágenes por difracción coherente y pticografía. El documento del equipo describe un experimento de este tipo y la primera prueba de concepto para la pticografía de rayos X de campo lejano realizada utilizando una fuente de laboratorio de rayos X.

Líder del grupo de ciencia del diamante, Paul Quinn comenta:"Hemos estado liderando desarrollos en pticografía para abrir esta técnica a nuevas áreas y comunidades científicas. Se basa en el trabajo que hemos realizado durante muchos años y, A largo plazo, este enfoque en particular tiene un potencial real para proporcionar imágenes de mayor resolución a las instalaciones de fuentes de laboratorio ".

El autor principal, Darren Batey, Beamline Scientist en el I13-1 Coherence Beamline en Diamond explica la participación de Diamond en este trabajo:"El éxito del proyecto dependió en gran medida de la experiencia y el conocimiento que recopilamos a lo largo de los años en el sincrotrón. El resultado de nuestro trabajo más reciente permite estudios preliminares a realizarse en Universidades, aumentando la afluencia de ciencia interesante a nuestras instalaciones. Una instalación de fuente de laboratorio como la que hemos demostrado con nuestros colaboradores, complementará las capacidades de Diamond y otras fuentes ".

Añadiendo:"Dado el esfuerzo mundial para desarrollar fuentes de luz compactas, Este avance experimental es oportuno y tiene el potencial de aplicarse a una amplia gama de configuraciones de fuentes de luz compactas. El trabajo libera el poder analítico de la pticografía a la comunidad científica más amplia e impulsará el desarrollo de métodos avanzados de obtención de imágenes por difracción coherente. El trabajo con nuestros colaboradores asegura que nos mantengamos al tanto de las nuevas tecnologías y desarrollos que pueden mejorar la eficiencia de los experimentos en las instalaciones de Synchrotron ".

Los datos se recopilaron en el Laboratorio Analítico de Materia Suave de la Universidad de Sheffield (PEQUEÑO) con la estación terminal portátil de pticografía de I13-1 de Diamond Light Source y un detector hiperespectral de la Universidad de Ghent. La fuente de rayos X es un chorro de metal galio líquido Excillum (LMJ), que tiene un brillo de un orden de magnitud más alto que las fuentes de microenfoque convencionales.

"La resolución alcanzada en este primer experimento es comparable a otras técnicas de contraste de fase basadas en laboratorio, como el contraste de fase en línea y la iluminación de bordes. El avance experimental logrado con un LMJ es un primer paso hacia la expansión de la pticografía de rayos X a otras fuentes de luz compactas brillantes:desde la dispersión Compton inversa, a anillos de almacenamiento compactos y basados ​​en plasma láser, "dice Darren Batey.