Nos últimos anos, A picografia de raios-X revolucionou a imagem de contraste de fase em nanoescala em fontes síncrotron de grande escala. A técnica produz imagens de fase quantitativas com as resoluções espaciais mais altas possíveis (10 nm) - indo muito além das limitações convencionais da óptica de raios X disponível - e tem aplicações de amplo alcance nas ciências físicas e biológicas. Um artigo publicado em Cartas de revisão física em 12 de maio de 2021, revela que uma colaboração internacional de cientistas demonstrou pela primeira vez como a técnica de imagem de difração de contraste de fase de alta resolução pode ser realizada com fontes de laboratório de pequena escala.

A equipe da Diamond Light Source, Universidade de Ghent, Universidade de Sheffield, e a University College London conduziram um experimento com uma fonte de raios-X a jato de metal líquido compacto (LMJ). Fontes de raios-X de laboratório têm níveis significativamente mais baixos de brilho, mas atualmente fornecem à comunidade de usuários de síncrotron de raios-X acesso a micro-TC, onde podem ganhar muita experiência e produzir dados preliminares, em suas instituições de origem. Até agora, tal equivalente não existia para imagens em nanoescala por meio de imagens de difração coerente e pticografia. O artigo da equipe descreve tal experimento e a primeira prova de conceito para a picografia de raios-X de campo distante realizada usando uma fonte de laboratório de raios-X.

Líder do grupo de ciência do diamante, Paul Quinn comenta "Temos conduzido desenvolvimentos em pticografia para abrir esta técnica a novas áreas e comunidades científicas. Baseia-se no trabalho que temos feito ao longo de muitos anos e, a longo prazo, esta abordagem em particular tem potencial real para fornecer imagens de alta resolução para instalações de origem de laboratório. "

O autor principal, Darren Batey, Beamline Scientist no I13-1 Coherence Beamline da Diamond explica o envolvimento de Diamond neste trabalho:"O sucesso do projeto dependeu fortemente da experiência e do conhecimento que coletamos ao longo dos anos no síncrotron. O resultado de nosso trabalho mais recente permite estudos preliminares para ser feito nas universidades, aumentando o influxo de ciência interessante para nossas instalações. Uma instalação de origem de laboratório como a que demonstramos com nossos colaboradores, irá complementar as capacidades da Diamond e de outras fontes. "

Adicionando:"Dado o esforço mundial para desenvolver fontes de luz compactas, este avanço experimental é oportuno e tem o potencial de ser aplicado a uma ampla gama de configurações de fontes de luz compactas. O trabalho revela o poder analítico da pticografia para a comunidade científica em geral e impulsionará o desenvolvimento de métodos avançados de imagem de difração coerente. O trabalho com nossos colaboradores garante que estejamos sempre atualizados com as novas tecnologias e desenvolvimentos que podem aumentar a eficiência dos experimentos nas instalações da Síncrotron. ”

Os dados foram coletados na University of Sheffield Soft Matter AnalyticaL Laboratory (SMALL) com a estação final de pticografia portátil I13-1 da Diamond Light Source e um detector hiperespectral da Ghent University. A fonte de raios-X é um jato de metal de gálio líquido Excillum (LMJ), que tem um brilho de uma ordem de magnitude maior do que as fontes convencionais de microfoco.

"A resolução alcançada neste primeiro experimento é comparável a outras técnicas de contraste de fase baseadas em laboratório, como contraste de fase em linha e iluminação de borda. O avanço experimental alcançado com um LMJ é um primeiro passo para expandir a pticografia de raios-X para outras fontes de luz compacta e brilhante:do espalhamento Compton inverso, a anéis de armazenamento compactos e baseados em plasma a laser, "diz Darren Batey.