Name: measurement of x-ray beam coherence along multiple directions using 2-d checkerboard phase grating
Uploaded: 2016-10-11T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measurement of X-ray Beam Coherence along Multiple Directions Using 2-D Checkerboard Phase Grating at JoVE.com

Use of the Advanced Photon Source and Center for Nanoscale Materials, Office of Science User Facilities operated for the U.S. Department of Energy (DOE) Office of Science by Argonne National Laboratory, was supported by the U.S. DOE under Contract No. DE-AC02-06CH11357. We acknowledge Dr. Han Wen, NHLBI / National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892, USA, for many helpful suggestions during the data processing.

1. التخطيط للتجربة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التعرف على خط الأشعة السنكروترون. الاتصال عالم خط الأشعة للعثور على ملاءمة التجربة في ذلك خط الأشعة. وقد أجريت تجارب ورد في هذه المخطوطة في خط الأشعة 1-BM-B، والتي تكرس نفسها لعلم البصريات وأجهزة ال...

<ol>
	<li>Als-Nielsen, J., McMorrow, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Elements of Modern X-ray Physics. , (2011).</li><li>Born, M., Wolf, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Principle of Optics. , (1999).</li><li>Lin, J. J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+the+Spatial+Coherence+Function+of+Undulator+Radiation+using+a+Phase+Mask.">Measurement of the Spatial Coherence Function of Undulator Radiation using a Phase Mask.</a> Phys. Rev. Lett. 90 (7), 074801 (2003).</li><li>Cloetens, P., Guigay, J. P., De Martino, C., Baruchel, J., Schlenker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fractional+Talbot+imaging+of+phase+gratings+with+hard+X-rays.">Fractional Talbot imaging of phase gratings with hard X-rays.</a> Opt. Lett. 22 (14), 1059-1061 (1997).</li><li>Guigay, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+partial+Talbot+effect+and+its+use+in+measuring+the+coherence+of+synchrotron+X-rays.">The partial Talbot effect and its use in measuring the coherence of synchrotron X-rays.</a> J. Synchrotron Rad. 11, 476-482 (2004).</li><li>Kluender, R., Masiello, F., Vaerenbergh, P. V., H&#228;rtwig, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+the+spatial+coherence+of+synchrotron+beams+using+the+Talbot+effect.">Measurement of the spatial coherence of synchrotron beams using the Talbot effect.</a> Phys. Status Solidi A. 206 (8), 1842-1845 (2009).</li><li>Pfeiffer, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shearing+Interferometer+for+Quantifying+the+Coherence+of+Hard+X-Ray+Beams.">Shearing Interferometer for Quantifying the Coherence of Hard X-Ray Beams.</a> Phys. Rev. Lett. 94 (1-4), 164801 (2005).</li><li>Marathe, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probing+transverse+coherence+of+x-ray+beam+with+2-D+phase+grating+interferometer.">Probing transverse coherence of x-ray beam with 2-D phase grating interferometer.</a> Opt. Express. 22 (12), 14041-14053 (2014).</li><li>Shi, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circular+grating+interferometer+for+mapping+transverse+coherence+area+of+X-ray+beams.">Circular grating interferometer for mapping transverse coherence area of X-ray beams.</a> Appl. Phys. Lett. 105 (1-6), 041116 (2014).</li><li>Zanette, I., David, C., Rutishauser, S., Weitkamp, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2D+grating+simulation+for+X-ray+phase-contrast+and+dark-field+imaging+with+a+Talbot+interferometer.">2D grating simulation for X-ray phase-contrast and dark-field imaging with a Talbot interferometer.</a> , 73-79 (2010).</li></ol>

ويبين الشكل 5 يقدر طول التماسك عرضية على طول كل الاتجاهات الأربعة. ومن الواضح أن الاتجاه 90 درجة لديها أعلى ξ θ مقارنة إلى 0 درجة الاتجاه. منذ خط الأشعة البصريات له تأثير يذكر على تماسك شعاع في الموقع النسبي صريف، ومنطقة التماسك قياس تتناسب عكسيا مع ?...

الثابت الأشعة السينية مصادر الإشعاع السنكروتروني الجيل الثالث، مثل وكالة الأنباء الجزائرية في ANL، يمونت، IL، الولايات المتحدة الأمريكية (http://www.aps.anl.gov) كان، آثار هائلة على تطوير العلوم الأشعة السينية . مصدر إشعاع السنكروترون يولد مجموعة من الإشعاعات الكهرومغناطيسية، من الأشعة تحت الحمراء لموجات الأشعة السينية، عندما الجسيمات المشحونة، مثل الإلكترونات، وتبذل لنقل بالقرب من سرعة الضوء في مدار دائري. هذه المصادر لها خصائص فريدة جدا مثل سطوع عالية، وبنية توقيت نابض والثانية بيكو، والترابط المكاني والزماني واسع. شعاع الأشعة السينية الترابط المكاني هو معيار مهم من مصادر توليد السنكروترون الثالث والرابع وعدد من التجارب والاستفادة من هذه الخاصية قد زاد بشكل كبير خلال العقدين الماضيين 1. ترقيات في المستقبل من هذه المصادر، مثل شعرية المخطط أعمى الألوان متعدد منحنى (MBA) للحلقة تخزين وكالة الأنباء الجزائرية، سوف تزيد بشكل كبير تدفق متماسك شعاع (HTTP: //www.aps.anl.gov/Upgrade/). يمكن ضبطها شعاع الأشعة السينية باستخدام مستوحد اللون الكريستال لتحقيق مستوى أعلى من التماسك الزمني. تماسك عرضية من مصادر السنكروترون هو أعلى بكثير من مصادر الأشعة السينية المختبر، استنادا بسبب انخفاض الابتعاثية شعاع الإلكترون وبعد انتشار طويلة من المصدر إلى محطة تجريبية. عادة، يتم استخدام تجربة مزدوجة الثقب أو انقر نقرا مزدوجا شق يونغ لقياس الترابط المكاني لشعاع من خلال التفتيش على تسليط الضوء على هامش تدخل 2. للحصول على وظيفة كاملة بالاتساق مجمع (CCF)، وهناك حاجة إلى القياسات المنتظمة مع اثنين من الشقوق وضعها في مواقع مختلفة مع مختلف حالات انتهاء الخدمة، والتي هي، وخاصة بالنسبة الصلبة الأشعة السينية، مرهقة وغير عملي. موحد صفيف مكررة (URA) يمكن أن تستخدم أيضا لقياس شعاع التماسك من خلال توظيف بأنها مرحلة التحول قناع 3. على الرغم من أن هذه التقنية يمكن أن توفر التعاون القطري الكامل، انها ليست حرة الموديل. وفي الآونة الأخيرة، تم تطوير تقنيات قياس التداخل على أساس تأثير تالبوت باستخدام خاصية التصوير الذاتي من الدوري الاجسام. هذه تداخل الاستفادة من وضوح الرؤية للتداخل تقاس على عدد قليل من مسافات التصوير الذاتي المصب من صريف للحصول على شعاع عرضية التماسك 4-9. وذكرت قياسات التماسك عرضية باستخدام اثنين من نظام صريف أيضا 7. رسم تماسك شعاع عرضية، في وقت واحد على طول الاتجاهين الرأسي والأفقي وذكر لأول مرة من قبل JP Guigay وآخرون. 5. في الآونة الأخيرة، والعلماء في المجموعة البصريات، شعبة العلوم الأشعة السينية (XSD)، وكالة الأنباء الجزائرية قد ذكرت اثنين من التقنيات الجديدة لقياس شعاع transverses التماسك على طول أكثر من اتجاهين في وقت واحد باستخدام طريقتين: واحدة مع مرحلة الشطرنج صريف 8، والآخر مع مرحلة التعميم المشابك 9. في هذه الورقة قياس آثافةووصف الإجراءات ement وتحليل البيانات من أجل الحصول على التماسك عرضية من الحزم على طول 0 درجة و 45 درجة و 90 درجة، و 135 درجة الاتجاهات بالنسبة إلى الاتجاه الأفقي، في وقت واحد. أجريت القياسات من على خط الأشعة 1-BM وكالة الأنباء الجزائرية مع اللوحة π المرحلة / 2 صريف. تفاصيل هذه التقنية المذكورة في الأقسام بروتوكول ما يلي: 1) التخطيط للتجربة. 2) إعداد 2-د مرحلة الشطرنج صريف. 3) إعداد التجربة والمواءمة في منشأة السنكروترون. 4) إجراء قياسات التماسك؛ 5) تحليل البيانات. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت نتائج التمثيلية لتوضيح هذه التقنية. يمكن القيام بتلك الإجراءات من في العديد من beamlines السنكروترون مع التغيرات الدنيا على تصميم صريف.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="628">
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">1-BM-B bending magnet x-ray source</td>
			<td style="width:128px;">Advanced photon Source/ Argonne National Lab</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"><a href="http://www.aps.anl.gov/Xray_Science_Division/Optics/Beamline/">http://www.aps.anl.gov/Xray_Science_Division/Optics/Beamline/</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">LYSO Scintillator</td>
			<td>Proteus Inc</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td><a href="http://www.apace-science.com/proteus/lyso.htm#top">http://www.apace-science.com/proteus/lyso.htm#top</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Coolsnap HQ2 CCD detector</td>
			<td style="width:128px;">Photometrics</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td><a href="http://www.photometrics.com/products/ccdcams/coolsnap_hq2.php">http://www.photometrics.com/products/ccdcams/coolsnap_hq2.php</a></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">ATC 2000 UHV sputtering deposition system</td>
			<td style="width:128px;">AJA International Inc</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td><a href="http://www.ajaint.com/systems_atc.htm">http://www.ajaint.com/systems_atc.htm</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MICROPOSIT S1800 photoresist</td>
			<td style="width:128px;">Dow&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MICROPOSIT 351 developer</td>
			<td style="width:128px;">Dow&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">MA/BA6 lithography system</td>
			<td style="width:128px;">SUSS MicroTec</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td><a href="http://www.suss.com/en/products-solutions/products/mask-aligner/maba6/overview.html">http://www.suss.com/en/products-solutions/products/mask-aligner/maba6/overview.html</a></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Spin coater WS-400-6NPPB</td>
			<td style="width:128px;">Laurell Technologies Corporation</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td><a href="http://www.laurell.com/spin-coater/?model=WS-400-6NPP-LITE">http://www.laurell.com/spin-coater/?model=WS-400-6NPP-LITE</a></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">JBX-9300FS electron beam lithography system</td>
			<td style="width:128px;">JEOL</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td><a href="http://www.jeolusa.com/PRODUCTS/PhotomaskDirectWriteLithography/ElectronBeamLithography/JBX-9500FS/tabid/245/Default.aspx">http://www.jeolusa.com/PRODUCTS/PhotomaskDirectWriteLithography/ElectronBeamLithography/JBX-9500FS/tabid/245/Default.aspx</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">CS-1701 RIE system</td>
			<td style="width:128px;">Nordson March</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td><a href="http://www.nordson.com/EN-US/DIVISIONS/MARCH/PRODUCTS/LEGACY/Pages/CS-1701-Anisotropic-RIE-Plasma-System.aspx">http://www.nordson.com/EN-US/DIVISIONS/MARCH/PRODUCTS/LEGACY/Pages/CS-1701-Anisotropic-RIE-Plasma-System.aspx</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Techni Gold 25E</td>
			<td style="width:128px;">Technic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td><a href="http://www.technic.com/eu/applications/industrial/industrial-chemistry/plating-chemistry">http://www.technic.com/eu/applications/industrial/industrial-chemistry/plating-chemistry</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Dektak-8 surface profiler</td>
			<td style="width:128px;">Bruker</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td><a href="http://brukersupport.com/ProductDetail/1136">http://brukersupport.com/ProductDetail/1136</a></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">MICROPOSIT 1165 remover</td>
			<td style="width:128px;">Dow&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurement of x-ray beam coherence along multiple directions using 2-d checkerboard phase grating

إجراء لمعدات لقياس التماسك عرضية من أشعة السنكروترون مصادر الأشعة السينية باستخدام مرحلة واحدة وتفيد التقارير تداخل صريف. وقد أظهرت القياسات في 1-BM الانحناء خط الأشعة المغناطيس من مصدر فوتون المتقدم (APS) في مختبر أرغون الوطني (ANL). باستخدام مربعات 2-D π / 2 مرحلة التحول صريف، تم الحصول على أطوال التماسك عرضية على طول الاتجاهين الرأسي والأفقي وكذلك على طول 45 درجة و 135 درجة الاتجاهات إلى الاتجاه الأفقي. بعد التفاصيل الفنية المحددة في هذه الورقة، تم قياس interferograms في مواقع مختلفة المصب المرحلة صريف على طول اتجاه شعاع نشر. تم استخراج القيم رؤية كل للتداخل من تحليل قمم التوافقية في صورة فورييه لها تحولت. ونتيجة لذلك، وطول التماسك على طول كل اتجاه يمكن استخلاصها من تطور الرؤية بوصفها وظيفة من صريف-لDETECتور بعد. قياس وقت واحد من التماسك أطوال ساعدت في أربعة اتجاهات تحديد شكل بيضاوي الشكل من منطقة تماسك مصدر الأشعة السينية على شكل التمويه. تقنية المبلغ عنها متعددة الاتجاه التماسك توصيف مهمة لاختيار حجم العينة المناسب والتوجيه، وكذلك لتصحيح آثار التماسك جزئية في التجارب التماسك ونثر. ويمكن أيضا أن هذه التقنية يمكن تطبيقها لتقييم التماسك الحفاظ على قدرات البصريات الأشعة السينية.

في حين يمكن العثور على النتائج التجريبية ومحاكاة تفصيلية في أي مكان آخر 8، هذا المقطع فقط يظهر اختيار النتائج لتوضيح إجراءات القياس وتحليل البيانات الواردة أعلاه الشكل 1 يمثل الإعداد التجربة في وكالة الأنباء الجزائرية 1-BM-B خط الأشعة. يتم تعريف حجم شعاع...

Watch this Scientific Journal Video about Measurement of X-ray Beam Coherence along Multiple Directions Using 2-D Checkerboard Phase Grating at JoVE.com

Measurement of X-ray Beam Coherence along Multiple Directions Using 2-D Checkerboard Phase Grating

ونظرا لإجراء بروتوكول القياس وتحليل البيانات للحصول على التماسك عرضية من مصدر الأشعة السينية أشعة السنكروترون على طول أربعة اتجاهات في وقت واحد باستخدام المرحلة الشطرنج 2-D واحدة صريف. هذه التقنية بسيطة يمكن تطبيقها على كامل توصيف التماسك عرضية من مصادر الأشعة السينية والبصريات الأشعة السينية.

قياس الأشعة السينية شعاع بالاتساق على طول الاتجاهات متعددة باستخدام 2-D شطرنج المرحلة المشبك

A procedure for a technique to measure the transverse coherence of synchrotron radiation X-ray sources using a single phase grating interferometer is ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Measurement of Coherence Decay in GaMnAs Using Femtosecond Four-wave Mixing

The application of femtosecond four-wave mixing to the study of fundamental properties of diluted magnetic semiconductors ((s,p)-d hybridization, ...

Reservoir Condition Pore-scale Imaging of Multiple Fluid Phases Using X-ray Microtomography

التصوير خزان الحالة المسام النطاق من مراحل متعددة باستخدام السوائل مجهري الأشعة السينية

X-ray microtomography was used to image, at a resolution of 6.6 &#181;m, the pore-scale arrangement of residual carbon dioxide ganglia in the pore-space ...

Energy Dispersive X-ray Tomography for 3D Elemental Mapping of Individual Nanoparticles

التصوير المقطعي الطاقة المتشتتة الأشعة السينية ل3D عنصري رسم الخرائط من الجسيمات النانوية الفردية

Energy dispersive X-ray spectroscopy within the scanning transmission electron microscope (STEM) provides accurate elemental analysis with high spatial ...

Failure Analysis of Batteries Using Synchrotron-based Hard X-ray Microtomography

تحليل فشل بطاريات عن طريق استنادا السنكروترون-مجهري الصلب X-راي

Imaging morphological changes that occur during the lifetime of rechargeable batteries is necessary to understand how these devices fail. Since the advent ...

Speciation and Bioavailability Measurements of Environmental Plutonium Using Diffusion in Thin Films

أنواع جديدة والتوافر الحيوي قياسات البلوتونيوم البيئة عن طريق الإنتشار في أغشية رقيقة

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can ...

Protocol of Electrochemical Test and Characterization of Aprotic Li-O2 Battery

Protocol of Electrochemical Test and Characterization of Aprotic Li-O2 Battery

بروتوكول الكهروكيميائية اختبار وتوصيف ابروتوني لي-O<sub&gt; 2</sub&gt; البطارية

We demonstrate a method for electrochemical testing of an aprotic Li-O2 battery. An aprotic Li-O2 battery is made of a Li-metal anode, an aprotic ...

Dynamic Pore-scale Reservoir-condition Imaging of Reaction in Carbonates Using Synchrotron Fast Tomography

ديناميكية المسام على نطاق وخزان شرط التصوير من رد الفعل في كربونات باستخدام السنكروترون التصوير المقطعي السريع

Underground storage permanence is a major concern for carbon capture and storage. Pumping CO2 into carbonate reservoirs has the potential to dissolve ...

Applying X-ray Imaging Crystal Spectroscopy for Use as a High Temperature Plasma Diagnostic

تطبيق الأشعة السينية التصوير الطيفي كريستال لاستخدامها بوصفها درجة الحرارة عالية البلازما التشخيص

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line ...

Optical Trap Loading of Dielectric Microparticles In Air

فخ تحميل البصري للعازل المجهرية الدقيقة في الهواء

We demonstrate a method to trap a selected dielectric microparticle in air using radiation pressure from a single-beam gradient optical trap. Randomly ...