WO2016122079A1 - 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치 및 엑스선 회절 방법 - Google Patents

위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치 및 엑스선 회절 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2016122079A1
WO2016122079A1 PCT/KR2015/009836 KR2015009836W WO2016122079A1 WO 2016122079 A1 WO2016122079 A1 WO 2016122079A1 KR 2015009836 W KR2015009836 W KR 2015009836W WO 2016122079 A1 WO2016122079 A1 WO 2016122079A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phase
light
ray
ray diffraction
sample
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/009836
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이경환
김형택
남창희
Original Assignee
기초과학연구원
광주과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 기초과학연구원, 광주과학기술원 filed Critical 기초과학연구원
Publication of WO2016122079A1 publication Critical patent/WO2016122079A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/20008—Constructional details of analysers, e.g. characterised by X-ray source, detector or optical system; Accessories therefor; Preparing specimens therefor
    • G01N23/20025—Sample holders or supports therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/207—Diffractometry using detectors, e.g. using a probe in a central position and one or more displaceable detectors in circumferential positions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40—Imaging
    • G01N2223/42—Imaging image digitised, -enhanced in an image processor

Definitions

  • the present invention relates to an X-ray diffraction microscope apparatus and an X-ray diffraction method, in which diffraction light of a sample scattered by coherent X-ray light and a phase of an incident light are changed to disperse the traveling direction of the light into an outer angle of an optical axis
  • diffraction light of a sample scattered by coherent X-ray light and a phase of an incident light are changed to disperse the traveling direction of the light into an outer angle of an optical axis
  • phase adjustment which can improve the spatial resolution of an X-ray diffraction microscope apparatus without increasing the intensity of an X-ray source by introducing a phase adjuster.
  • X-ray coherent diffraction imaging is a microscopic method that measures a diffraction pattern generated by a coherent X-ray with an object and reconstructs it mathematically into an object.
  • the combined x-ray diffraction imaging method does not use the low-efficiency x-ray diffraction lens of conventional x-ray microscopes, it is possible to obtain high-resolution microscopic images with simple setup.
  • the spatial resolution of the combined x-ray diffraction imaging method is determined by the width of the diffraction pattern formed on the charge coupled device (CCD).
  • a diffraction pattern spreading in a wide area produces an image with a high spatial resolution
  • a diffraction pattern distributed in a narrow area produces an image with a low spatial resolution
  • the spatial resolution of conventional grain x-ray diffraction imaging method fit with is in order to limit (e.g., the spatial resolution due to the limit, especially in light quantity according to the performance of the noise, the detector having a microscope system itself to increase n times n 4 The intensity of the light source is required to be improved). Therefore, it has been difficult to expect a high resolution in the case of a combined x-ray diffraction imaging method using a weak intensity x-ray source.
  • Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0104234 discloses an x-ray microscope of a high harmonic wave x-ray source and a method for manufacturing a phase reversing zone plate used therein.
  • CCD charge coupled device
  • Korean Patent Laid-Open No. 10-2004-0079191 discloses an apparatus and method for producing a high-harmonic wave X-ray and a stone-borne interferometer using a high-order harmonic wave X-ray.
  • this prior art discloses that a high-harmonic wave X-ray source having excellent coherence is used and that the intensity of the light source irradiated to the sample is inevitably increased.
  • the phase of the light passing through the sample Is not provided with a structure capable of improving the spatial resolution without increasing the intensity of the x-ray light source by sending light away from the optical axis.
  • an x-ray diffraction microscope apparatus comprising: a light source unit for generating coherent x-ray light; A sample portion for receiving the x-ray light and diffracting the x-ray light into a waveform having a predetermined spatial frequency; A phase adjusting unit that receives the x-ray light and changes its phase to disperse the traveling direction of the light into an outer angle of the optical axis; A detector for receiving and detecting the dispersed light; And a reconstruction unit that receives the detected light and reconstructs and magnifies and displays an image of the sample by a phase recovery algorithm.
  • the present invention provides a sample-and-hold device for a phase-adjusted x-ray diffraction microscope, comprising: a sample for diffracting x-ray light to a predetermined spatial frequency; And a sample plate for mounting and supporting the sample on the surface.
  • an apparatus for controlling an X-ray diffraction microscope comprising: a plurality of phase adjusters, each having a top surface tilted at a predetermined slope, And a phase regulating plate for mounting and supporting the plurality of phase regulators on a surface thereof.
  • an X-ray diffraction microscope apparatus for adjusting the phase of a scattered light, the dispersed light being adjusted by the predetermined slope of the plurality of phase adjusters.
  • the phase adjuster of the x-ray diffraction microscope apparatus increases the predetermined slope to increase the spatial resolution by increasing the dispersed distance and the patterned area of the x-ray light, Thereby reducing the spatial resolution by reducing the inclination of the X-ray beam and decreasing the dispersed distance and the patterned area of the X-ray beam.
  • the phase adjuster of the x-ray diffraction microscope apparatus is characterized in that the width of a diffraction pattern according to a phase change is changed by using a Fourier transform shift theorem.
  • the present invention provides an X-ray diffraction microscope apparatus, wherein the phase control plate is made of a transparent silicon nitride material.
  • an X-ray diffraction method using phase modulation comprising: (a) generating a coherent X-ray beam by a light source; (b) diffracting a sample positioned on a surface of the sample portion into a waveform having a predetermined spatial frequency by receiving the x-ray light; And (c) a phase adjusting unit that receives the x-ray light and changes its phase to disperse the traveling direction of the light into an outer angle of the optical axis.
  • an X-ray diffraction method using phase adjustment comprising the steps of: (d) detecting and receiving the dispersed light; And (e) restoring and magnifying and displaying an image of the sample upon receipt of the detected light by the restoration unit.
  • an image of the sample is reconstructed by a phase recovery algorithm.
  • the predetermined slope is increased to increase spatial resolution by increasing the dispersed distance and the patterned area of the x-
  • the predetermined inclination is decreased to reduce the spatial distance of the dispersed distance and the patterned area of the x-ray light.
  • the present invention it is possible to increase the spatial resolution of the condensed x-ray diffraction microscope, which is limited by the noise of the x-ray diffraction microscope and the performance of the detector, even if an x-ray source of weak intensity is used, It is possible to prevent undesirable image distortion that may occur due to thermal deformation of the sample when exposure is performed for a long time in order to perform the exposure.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an X-ray diffraction microscope apparatus using phase adjustment according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the phase adjusting unit 100 in the X-ray diffraction microscope apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a flow chart showing the operation of the X-ray diffraction method using the phase adjustment according to the present invention.
  • FIG. 4 is a theoretical waveform diagram showing the principle of changing the phase of light through the Fourier transform by the X-ray diffraction microscope apparatus according to the present invention shown in FIG.
  • FIG. 5 is a graph showing simulation results of X-ray diffraction using the X-ray diffraction microscope apparatus according to the present invention shown in FIG.
  • FIG. 6 is a photograph of simulation results obtained when the phase is not changed and when the phase is changed using the X-ray diffraction microscope apparatus according to the present invention shown in FIG.
  • FIG. 7 is an actual photograph of a diffraction pattern with respect to a simulation result in the case where the phase of the X-ray is not changed and the phase is changed with respect to another sample using the X-ray diffraction microscope apparatus according to the present invention shown in FIG.
  • FIG. 9 is a graph comparing the measured intensity of the sample image with respect to the distance from the sample when the phase is not changed and the phase is changed according to FIG.
  • FIG. 10 is a graph comparing the intensity of the diffraction pattern measured with respect to the distance q shifted by the Fourier transform when the phase is not changed and the phase is changed according to FIG. 7
  • FIG. 1 is a block diagram of an X-ray diffraction microscope apparatus according to the present invention, which includes a light source unit 50, a sample unit 70, a phase adjusting unit 100, a detecting unit 200, and a restoring unit 300 do.
  • the sample unit 70 includes a sample 75 and a sample plate 77 and the phase adjusting unit 100 includes a phase adjusting plate 170 and a plurality of phase adjusting units 110, 120, 130 and 140.
  • FIG. 2 is a plan view of the phase adjusting unit 100 in the X-ray diffraction microscope apparatus shown in FIG.
  • FIG. 1 The structure and function of each component of the x-ray diffraction microscope apparatus through the phase adjustment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 The structure and function of each component of the x-ray diffraction microscope apparatus through the phase adjustment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 The structure and function of each component of the x-ray diffraction microscope apparatus through the phase adjustment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the light source unit 50 generates coherent x-ray light.
  • the sample portion 70 includes a sample 75 and a sample plate 77.
  • the sample portion 75 receives the condensed x-ray light generated in the light source portion 50 and diffuses the sample 75 positioned on the sample plate 77 , And the sample 75 is mounted on the sample plate 77 and supported.
  • the phase adjusting unit 100 includes a phase adjusting plate 170 made of a transparent silicon nitride material and a plurality of phase adjusting units 110, 120, 130, and 140 having a predetermined slope, A plurality of phase adjusters (110, 120, 130, 140) are mounted and supported on the throttle plate.
  • the plurality of phase adjusters 110, 120, 130, and 140 are made of a material that is transparent to the X-ray but maximizes the change in the phase of the X-ray. In this embodiment, however, five or more may be provided.
  • the plurality of phase adjusters 110, 120, 130, and 140 receive the transmitted light from the sample plate 77 and rapidly change the phase of the light by the inclination of the inclined upper surface to adjust the traveling direction of the light, .
  • the detecting unit 200 includes an X-ray charge coupled device (CCD), receives the diffracted and interfered light that is phase-shifted from the phase adjusting unit 100,
  • CCD X-ray charge coupled device
  • the restoration unit 300 receives the light detected by the detection unit 200, and restores and enlarges the image of the sample 75 by a predetermined phase recovery algorithm.
  • FIG. 3 is a flow chart illustrating the operation of the x-ray diffraction method through phase adjustment according to the present invention.
  • FIG. 4 is a theoretical waveform diagram showing the principle of adjusting the width of a diffraction pattern by changing the phase of light in the X-ray diffraction microscope apparatus according to the present invention shown in FIG.
  • the sample 75 positioned on the sample plate 77 in the sample unit 70 receives and diffracts the light (S120).
  • the plurality of phase adjusters 110, 120, 130 and 140 in the phase adjusting unit 100 receive the transmitted light and rapidly change the phase of the light (S130) so that the traveling direction of the light is dispersed outside (S160).
  • Equation 1 an exponential function having a slope a Is transformed as shown in the following Equation 1,
  • the curve is shifted to the right by a size as shown in FIG. 4 (b).
  • the phase adjuster is operated according to the present embodiment.
  • the curve is shifted to the right by only the exponential function (P) of the sloping phase adjuster by Fourier transform.
  • the distance at which the light is dispersed is controlled by the inclination (a) of the inclined upper surface of the cylindrical phase regulator.
  • the light dispersed by the phase adjuster on the outer periphery of the optical axis causes interference with the diffraction pattern of the sample 75, thereby helping the entire diffraction pattern to obtain high clarity in a wide area, that is, high spatial resolution.
  • the detection unit 200 receives and detects the diffracted and interfered light (S150), and the restoration unit 300 receives the detected light and restores and enlarges the image of the sample 75 by the phase recovery algorithm S160).
  • the inclination (a) of the sloped upper surface of the phase adjuster is increased and the diffraction distance of the diffracted light and the interference light is increased, the diffraction pattern spreads over a wide area, thereby displaying an image with high spatial resolution, that is, high clarity.
  • the slope (a) of the sloped upper surface of the phase adjuster is made small and the distance of scattering of the diffracted and interference light approaches, the diffraction pattern spreads in a narrow region, thereby displaying an image with low spatial resolution, i.e., low clarity.
  • FIG. 5 is a graph showing simulation results of X-ray diffraction using the X-ray diffraction microscope apparatus according to the present invention shown in FIG.
  • FIG. 6 is a photograph of a simulation result of the case where the phase of the X-ray is not changed and the phase is changed by using the X-ray diffraction microscope apparatus according to the present invention shown in FIG.
  • the simulation result of this embodiment shows a diffraction pattern obtained from the phase control plate and the sample 75 having the four phase controllers P1, P2, P3, and P4.
  • the image of the sample 75 displayed through the detector 200 and the reconstruction unit 300 displayed an image with low spatial resolution, that is, a low sharpness, as shown in FIG. 6 (b).
  • phase adjuster when the phase adjuster changes the phase by varying the inclination of the inclined upper surface of the plurality of phase adjusters 110, 120, 130, and 140, diffraction and interference
  • the light is dispersed so that the diffraction grating is formed such that the diffraction centers of p1, p2, p3 and p4 are wide at the origin about the optical axis.
  • the image of the sample 75 displayed through the detection unit 200 and the reconstruction unit 300 displayed an image with high spatial resolution, that is, high sharpness, as shown in FIG. 6 (d).
  • FIG. 7 is an actual photograph of a simulation result obtained when the X-ray diffraction microscope apparatus according to the present invention shown in FIG. 1 is used and the phase of the X-ray is not changed with respect to other samples and the phase is changed.
  • FIG. 8 is a sample image restored from the obtained diffraction pattern when (a) the phase is not changed and (b) when the phase is changed according to FIG.
  • FIG. 9 is a graph comparing the measured intensity of the sample image with respect to the distance from the sample when the phase is not changed and the phase is changed according to FIG.
  • FIG. 10 is a graph comparing intensity of a diffraction pattern measured with respect to a distance q shifted by a Fourier transform when a phase is not changed and a phase is changed according to FIG.
  • the simulation result of this embodiment shows the diffracted pattern displayed when the phase adjuster does not change the phase (a) and when the phase is changed (b).
  • the phase adjuster does not change the phase, as shown in FIG. 7A, the diffraction and interference light are not dispersed, so that the diffraction pattern having the origin symmetric with respect to the optical axis is narrowly formed.
  • the image has a reduced sharpness due to the low spatial resolution reconstructed using FIG. 7A having a narrow diffraction pattern.
  • the spatial resolution of FIG. 8 (a) is 29 nm (169 nm 111 nm).
  • phase adjuster changes the phase
  • diffraction and interference light are dispersed as shown in FIG. 7 (b)
  • the diffraction pattern of the origin is symmetrical about the optical axis.
  • FIG. 7B having a wide diffraction pattern can produce a clearer sample image.
  • the spatial resolution of FIG. 8 (b) is 29 nm (80 nm 51 nm), which is twice as large as that of FIG. 9 (a).
  • the resolution difference shown in Fig. 10 coincides with the sharpness difference of the diffraction image measured for the distance q shifted by the Fourier transform shown in Fig.
  • the overall measurement is higher than that of (a) in the case of not changing the phase.
  • about 0.1 au In the case of changing the phase, but it was measured to maintain about 10 a.u in the region exceeding the predetermined shift distance in the case of changing the phase (b).
  • the present invention provides an x-ray diffraction microscope apparatus and an x-ray diffraction method through phase control which can improve the spatial resolution of a focused x-ray diffraction microscope without increasing the intensity of the x-ray source.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

본 발명은 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치 및 엑스선 회절 방법을 공개한다. 이 장치는 결맞는(coherent) 엑스선 광을 발생시키는 광원부; 상기 엑스선 광을 인가받아 소정의 공간 주파수를 가지는 파형으로 회절시키는 샘플부; 상기 엑스선 광을 전달받아 위상을 변화시켜 광의 진행 방향을 광축의 외각으로 분산시키는 위상 조절부; 상기 분산된 광을 전달받아 검출하는 검출부; 및 상기 검출된 광을 전달받아 위상 복구 알고리즘에 의해 상기 샘플의 이미지를 복원 및 확대하여 디스플레이하는 복원부;를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의할 경우, 세기가 약한 엑스선 광원을 이용하더라도 엑스선 회절 현미경 장치가 가지는 노이즈, 디텍터의 성능에 따라 제한되는 결맞는 엑스선 회절 현미경의 공간 분해능을 증가시킬 수 있고, 광원의 약한 세기를 극복하기 위하여 장 시간의 노출을 하는 경우 샘플의 열적 변형으로 발생가능한 원치 않는 상의 왜곡을 방지할 수 있게 된다.

Description

위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치 및 엑스선 회절 방법
본 발명은 엑스선 회절 현미경 장치 및 엑스선 회절 방법에 관한 것으로서, 결맞는(coherent) 엑스선 광을 인가받아 산란되는 샘플의 회절광과 입사광의 위상을 변화시켜 광의 진행 방향을 광축의 외각으로 분산시킬 수 있는 위상조절기를 도입하여 엑스선 광원의 세기를 증가시키지 않으면서도 엑스선 회절 현미경 장치가 가지는 공간 분해능의 향상시킬 수 있는 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치 및 엑스선 회절 방법에 관한 것이다.
일반적으로 결맞는 엑스선 회절 이미징법(X-ray coherent diffraction imaging, XCDI)은 결맞는 엑스선이 물체와 만나 발생된 회절 무늬를 측정하고 그것을 수학적으로 물체로 복원해내는 현미경 방법이다.
결맞는 엑스선 회절 이미징법은 기존의 엑스선 현미경이 가지던 저효율의 엑스선 회절 렌즈를 사용하지 않기 때문에 높은 분해능의 현미경 이미지를 간단한 셋업으로 얻는 것이 가능하다.
결맞는 엑스선 회절 이미징법이 가지는 공간 분해능은 이론적으로 광원의 파장에만 의존하기 때문에 짧은 파장의 엑스선을 이용하여 원자수준의 공간 분해능을 얻는 것이 가능하다.
또한, 결맞는 엑스선 회절 이미징법이 가지는 공간 분해능은 전하결합소자(Charge Coupled Device, CCD)에 맺힌 회절무늬의 폭에 의하여 결정이 된다.
즉, 넓은 영역에서 퍼져있는 회절 무늬는 높은 공간 분해능의 상을 생성시키며 반대로 좁은 영역에 분포하는 회절 무늬는 낮은 공간 분해능을 가지는 상을 생성시킨다.
따라서, 높은 공간 분해능을 가지는 상을 얻기 위해서는 최대한 넓은 영역에 걸쳐 높은 선명도를 가지는 회절 무늬를 얻는 것이 중요하다.
그런데, 종래의 결맞는 엑스선 회절 이미징법이 가지는 공간 분해능은 현미경 시스템 자체가 가지는 노이즈, 디텍터의 성능에 따른 제한, 특히 광량에 의한 제한(예를들어, 공간 분해능을 n 배 향상시키기 위해서는 n4 의 광원의 세기 향상이 요구됨)이 크기 때문에 세기가 약한 엑스선 광원을 이용한 결맞는 엑스선 회절 이미징법의 경우 높은 분해능을 기대하기 어려운 한계가 있었다.
이와 같은 한계를 극복하기 위하여 종래에는 상당히 긴 시간의 노출을 통하여 광원의 약한 세기를 보완하는 방안이 모색되었으나, 이 경우 샘플이 장시간의 노출에 의하여 열적 변형이 일어나거나 원치않는 상의 왜곡이 발생하는 문제점이 있었다.
따라서, 엑스선 광원의 세기를 증가시키지 않으면서도 XCDI가 가지는 공간 분해능의 향상을 이룰 수 있는 엑스선 회절 현미경 장치의 개발이 절실히 필요한 상황이다.
이와 관련된 종래 기술을 검토하면 다음과 같다.
한국공개특허 제 10-2010-0104234호는 고차조화파 연엑스선 광원의 연엑스선 현미경과 이에 사용되는 위상역전 구역판의 제작방법을 개시한다. 그러나, 본 종래기술에서는 입사한 빛의 위상을 급격히 변화시켜 회절된 빛의 진행방향을 전하결합소자(Charge Coupled Device, CCD)의 중심이 아닌 외각으로 틀어버리는 여러 개의 위상 조절기의 구성을 제공하지는 못하고 있다.
한국공개특허 제 10-2004-0079191호는 고차 조화파 엑스선 발생장치 및 방법, 그리고 고차조화파 엑스선을 이용한 바늘구멍 에돌이 간섭계를 개시한다. 그러나, 본 종래기술에서는 결맞음성이 우수한 고차 조화파 엑스선 광원을 이용하는 점과 시료에 조사되는 광원의 세기를 불가피하게 강하게 해야하는 점을 개시할 뿐, 위상 조절판을 이용하여 샘플 주위를 통과한 빛의 위상을 급격히 변화시켜 빛을 광축에서 멀리 보냄으로써 엑스선 광원의 세기를 증가시키지 않고서도 공간 분해능을 향상시킬 수 있는 구성을 제공하지는 못하고 있다.
본 발명의 목적은 엑스선 광원의 세기를 증가시키지 않으면서 결맞는 엑스선 회절 현미경이 가지는 공간 분해능의 향상을 이룰 수 있는 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치의 엑스선 회절 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치는 결맞는(coherent) 엑스선 광을 발생시키는 광원부; 상기 엑스선 광을 인가받아 소정의 공간 주파수를 가지는 파형으로 회절시키는 샘플부; 상기 엑스선 광을 전달받아 위상을 변화시켜 광의 진행 방향을 광축의 외각으로 분산시키는 위상 조절부; 상기 분산된 광을 전달받아 검출하는 검출부; 및 상기 검출된 광을 전달받아 위상 복구 알고리즘에 의해 상기 샘플의 이미지를 복원 및 확대하여 디스플레이하는 복원부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치의 상기 샘플부는 상기 엑스선 광을 인가받아 소정의 공간 주파수로 회절시키는 샘플; 상기 샘플을 표면에 장착시켜 지지하는 샘플판;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치의 상기 위상 조절부는 윗면이 소정의 기울기로 경사진 형태로서, 상기 엑스선 광의 위상을 변화시키고 진행 방향을 분산시키는 복수개의 위상 조절기; 및 표면에 상기 복수개의 위상 조절기를 장착하여 지지하는 위상 조절판;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치의 상기 분산된 광은 분산되는 거리가 상기 복수개의 위상 조절기의 상기 소정의 기울기에 의하여 조절되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치의 상기 위상 조절기는 상기 소정의 기울기를 크게 하여 상기 분산되는 거리 및 상기 엑스선 광의 무늬 면적을 증가시켜 공간 분해능을 증가시키고, 상기 소정의 기울기를 작게 하여 상기 분산되는 거리 및 상기 엑스선 광의 무늬 면적을 감소시켜 공간 분해능을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치의 상기 위상 조절기는 푸리에 변환 시프트 정리를 이용하여 위상 변화에 따른 회절 무늬의 폭을 변화시키는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치의 상기 위상 조절판은 투명한 질화 실리콘(silicon nitride) 재질인 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위상 조절을 통한 엑스선 회절 방법은 (a) 광원부가 결맞는(coherent) 엑스선 광을 발생시키는 단계; (b) 샘플부의 표면에 위치하는 샘플이 상기 엑스선 광을 인가받아 소정의 공간 주파수를 가지는 파형으로 회절시키는 단계; 및 (c) 위상 조절부가 상기 엑스선 광을 전달받아 위상을 변화시켜, 광의 진행 방향을 광축의 외각으로 분산시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위상 조절을 통한 엑스선 회절 방법은 (d) 검출부가 상기 분산된 광을 전달받아 검출하는 단계; 및 (e) 복원부가 상기 검출된 광을 전달받아 상기 샘플의 이미지를 복원 및 확대하여 디스플레이하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위상 조절을 통한 엑스선 회절 방법의 상기 (e) 단계는 위상 복구 알고리즘에 의해 상기 샘플의 이미지를 복원하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위상 조절을 통한 엑스선 회절 방법의 상기 (c) 단계는 상기 소정의 기울기를 크게 하여 상기 분산되는 거리 및 상기 엑스선 광의 무늬 면적을 증가시켜 공간 분해능을 증가시키고, 상기 소정의 기울기를 작게 하여 상기 분산되는 거리 및 상기 엑스선 광의 무늬 면적을 감소시켜 공간 분해능을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 발명에 의할 경우, 세기가 약한 엑스선 광원을 이용하더라도 엑스선 회절 현미경 장치가 가지는 노이즈, 디텍터의 성능에 따라 제한되는 결맞는 엑스선 회절 현미경의 공간 분해능을 증가시킬 수 있고, 광원의 약한 세기를 극복하기 위하여 장 시간의 노출을 하는 경우 샘플의 열적 변형으로 발생가능한 원치 않는 상의 왜곡을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 위상 조절을 이용한 엑스선 회절 현미경 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 엑스선 회절 현미경 장치 내 위상 조절부(100)의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 위상 조절을 이용한 엑스선 회절 방법의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 4는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 엑스선 회절 현미경 장치가 푸리에 변환을 통해 광의 위상을 변화시키는 원리를 나타내는 이론적 파형도이다.
도 5는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 엑스선 회절 현미경 장치를 이용하여 엑스선 회절을 수행한 시뮬레이션 결과에 대한 화면이다.
도 6은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 엑스선 회절 현미경 장치를 이용하여 위상을 변화시키지 않는 경우와 위상을 변화시킨 경우의 시뮬레이션 결과에 대한 실제 사진이다.
도 7은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 엑스선 회절 현미경 장치를 이용하여 다른 샘플에 대해 엑스선의 위상을 변화시키지 않는 경우와 위상을 변화시킨 경우의 시뮬레이션 결과에 대한 회절 무늬의 실제 사진이다.
도 8은 도 7에 따라 위상을 변화시키지 않는 경우와 위상을 변화시킨 경우 얻은 회절 무늬로부터 복원된 샘플 이미지이다.
도 9는 도 8에 따라 위상을 변화시키지 않는 경우와 위상을 변화시킨 경우 샘플로부터의 거리에 대해 측정된 샘플 이미지의 선명도(intensity)를 비교한 그래프이다.
도 10은 도 7에 따라 위상을 변화시키지 않는 경우와 위상을 변화시킨 경우 푸리에 변환에 의해 시프트한 거리(q)에 대해 측정된 회절 무늬의 세기를 비교한 그래프이다
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치 및 엑스선 회절 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치의 구성도로서, 광원부(50), 샘플부(70), 위상 조절부(100), 검출부(200) 및 복원부(300)를 구비한다.
샘플부(70)는 샘플(75) 및 샘플판(77)을 구비하고, 위상 조절부(100)는 위상 조절판(170) 및 복수개의 위상 조절기(110, 120, 130, 140)를 구비한다.
도 2는 도 1에 도시된 엑스선 회절 현미경 장치 내 위상 조절부(100)의 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치의 각 구성요소의 구조 및 기능을 설명하면 다음과 같다.
광원부(50)는 결맞는 엑스선 광을 발생시킨다.
샘플부(70)는 샘플(75) 및 샘플판(77)을 구비하고, 광원부(50)에서 발생된 결맞는 엑스선 광을 샘플판(77) 상에 위치하는 샘플(75)이 인가받아 회절시키며, 샘플(75)은 샘플판(77)에 장착되어 지지된다.
위상 조절부(100)는 투명한 질화 실리콘(silicon nitride) 재질의 위상 조절판(170) 및 윗면이 소정의 기울기를 가지는 원통형태의 복수개의 위상 조절기(110, 120, 130, 140)를 구비하고, 위상 조절판 상에는 복수개의 위상 조절기(110, 120, 130, 140)가 장착되어 지지된다.
여기에서, 복수개의 위상 조절기(110, 120, 130, 140)는 엑스선에 투명하나, 엑스선의 위상을 변화를 최대화할 수 있는 물질로 이루어지는 것이 바람직하고, 본 실시예에서는 이해의 편의를 위해 4개로 예시하였지만, 5개 이상을 구비하여도 무방하다.
복수개의 위상 조절기(110, 120, 130, 140)는 샘플판(77)에서 투과된 광을 전달받아 경사진 윗면의 기울기에 의하여 광의 위상을 급격히 변화시켜, 광의 진행방향을 광축의 중심이 아닌 외각으로 분산시킨다.
검출부(200)는 엑스선 전하결합소자(Charge Coupled Device, CCD)로 구성되어, 위상 조절부(100)로부터 위상이 변화되어 외각으로 분산된 회절 및 간섭광을 전달받아 검출한다.
복원부(300)는 검출부(200)에서 검출된 광을 전달받아 소정의 위상 복구 알고리즘에 의해 샘플(75)의 이미지를 복원 및 확대하여 디스플레이한다.
도 3은 본 발명에 따른 위상 조절을 통한 엑스선 회절 방법의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 4는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 엑스선 회절 현미경 장치가 광의 위상을 변화를 통해 회절 무늬의 폭을 조절하는 원리를 나타내는 이론적 파형도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치 및 엑스선 회절 방법의 일 실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다.
광원부(50)에서 결맞는 엑스선 광을 발생시키면(S110) 샘플부(70) 내 샘플판(77) 상에 위치하는 샘플(75)은 광을 인가받아 회절시킨다(S120).
위상 조절부(100) 내 복수개의 위상 조절기(110, 120, 130, 140)는 투과된 광을 전달받아 광의 위상을 급격히 변화시켜(S130), 광의 진행방향을 광축의 중심이 아닌 외각으로 분산시킨다(S160).
도 4의 (a)에서 보는 바와 같이, 일반적으로 기울기가 a인 지수함수
Figure PCTKR2015009836-appb-I000001
를 푸리에 변환하면 다음의 수학식 1과 같이 변환되고,
수학식 1
Figure PCTKR2015009836-appb-M000001
곡선은 도 4의 (b)에서 보는 바와 같이, a 크기만큼 우측 시프트하게 된다.
이와 같은 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치를 활용하여 본 실시예에 적용하여 위상 조절기를 동작시킨다.
도 4의 (c)에서 보는 바와 같이, 기울기가 a인 위상 조절기의 지수함수(P)와 기울기가 0인 샘플(75)의 지수함수(S)를 결합하여 회절시킨다.
이를 푸리에 변환하면 곡선은 도 4의 (d)에서 보는 바와 같이, 기울기가 있는 위상 조절기의 지수함수(P)만 a 크기만큼 우측 시프트된다.
이때, 광의 분산되는 거리는 원통형의 위상 조절기의 경사진 윗면의 기울기(a)에 의하여 조절된다.
위상조절기에 의하여 광축의 외각으로 분산된 광은 샘플(75)의 회절 무늬와 간섭 현상을 일으켜 전체 회절 무늬를 넓은 영역에서 높은 선명도, 즉 높은 공간 분해능을 얻을 수 있도록 도와준다.
검출부(200)는 회절 및 간섭된 광을 전달받아 검출하고(S150), 복원부(300)는 검출된 광을 전달받아 위상 복구 알고리즘에 의해 샘플(75)의 이미지를 복원 및 확대하여 디스플레이한다(S160).
이때, 위상 조절기의 경사진 윗면의 기울기(a)를 크게 하여 회절 및 간섭광의 분산되는 거리가 멀어지면 회절 무늬는 넓은 영역에 퍼지게 되어 높은 공간 분해능, 즉 높은 선명도의 상을 디스플레이하게 된다.
반면, 위상 조절기의 경사진 윗면의 기울기(a)를 작게 하여 회절 및 간섭광의 분산되는 거리가 가까와지면 회절 무늬는 좁은 영역에 퍼지게 되어 낮은 공간 분해능, 즉 낮은 선명도의 상을 디스플레이하게 된다.
도 5는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 엑스선 회절 현미경 장치를 이용하여 엑스선 회절을 수행한 시뮬레이션 결과에 대한 화면이다.
도 6은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 엑스선 회절 현미경 장치를 이용하여 엑스선의 위상을 변화시키지 않는 경우와 위상을 변화시킨 경우의 시뮬레이션 결과에 대한 실제 사진이다.
도 5에서 보는 바와 같이, 본 실시예의 시뮬레이션 결과는 4 개의 위상조절기 (P1, P2, P3, P4)를 가지는 위상 조절판과 샘플(75)로부터 얻은 회절 무늬를 보여준다.
먼저, 위상 조절기의 경사진 윗면의 기울기(a)를 0으로 하여 위상 조절기가 위상을 변화시키지 않는 경우에는, 도 6의 (a)에서 보는 바와 같이, 회절 및 간섭광이 분산되지 않아 회절 무늬는 광축을 중심으로 원점 대칭의 회절 무늬가 좁게 형성된다.
그 결과, 검출부(200) 및 복원부(300)를 통과하여 디스플레이되는 샘플(75)의 이미지는 도 6의 (b)에서 보는 바와 같이, 낮은 공간 분해능 즉 낮은 선명도의 상을 디스플레이하였다.
반면, 복수개의 위상 조절기(110, 120, 130, 140)의 경사진 윗면의 기울기를 다양하게 조절하여 위상 조절기가 위상을 변화시키는 경우에는, 도 6의 (c)에서 보는 바와 같이, 회절 및 간섭광이 분산되어 회절 무늬는 p1, p2, p3, p4 의 회절 중심이 광축을 중심으로 원점에서 넓게 형성된다.
그 결과, 검출부(200) 및 복원부(300)를 통과하여 디스플레이되는 샘플(75)의 이미지는 도 6의 (d)에서 보는 바와 같이, 높은 공간 분해능 즉 높은 선명도의 상을 디스플레이하였다.
도 7은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 엑스선 회절 현미경 장치를 이용하여 다른 샘플에 대해 엑스선의 위상을 변화시키지 않는 경우와 위상을 변화시킨 경우의 시뮬레이션 결과에 대한 실제 사진이다.
도 8은 도 7에 따라 위상을 변화시키지 않는 경우 (a)와 위상을 변화시킨 경우(b) 얻은 회절 무늬로부터 복원된 샘플 이미지이다.
도 9는 도 8에 따라 위상을 변화시키지 않는 경우와 위상을 변화시킨 경우 샘플로부터의 거리에 대해 측정된 샘플 이미지의 선명도(intensity)를 비교한 그래프이다.
도 10은 도 7에 따라 위상을 변화시키지 않는 경우와 위상을 변화시킨 경우 푸리에 변환에 의해 시프트한 거리(q)에 대해 측정된 회절 무늬의 세기를 비교한 그래프이다.
도 7에서 보는 바와 같이, 본 실시예의 시뮬레이션 결과는 위상 조절기가 위상을 변화시키지 않은 경우(a)와 위상을 변화시킨 경우(b) 디스플레이된 회절 무늬를 보여준다.
먼저, 위상 조절기가 위상을 변화시키지 않는 경우에는, 도 7의 (a)에서 보는 바와 같이, 회절 및 간섭광이 분산되지 않아 회절 무늬는 광축을 중심으로 원점 대칭의 회절 무늬가 좁게 형성된다.
또한, 도 8의 (a) 에서 보는 바와 같이 좁은 회절 무늬를 가지는 도 7의 (a) 를 이용하여 복원된 낮은 공간 분해능으로 인하여 이미지는 샘플이 가지는 선명도를 떨어트린다.
도 9의 (a) 에서 보는 바와 같이 도 8의 (a) 가 가지는 공간 분해능은 29 nm (169 nm 111 nm) 을 보여주었다.
반면, 위상 조절기가 위상을 변화시키는 경우에는, 도 7의 (b)에서 보는 바와 같이, 회절 및 간섭광이 분산되어 회절 무늬는 광축을 중심으로 원점 대칭의 회절 무늬가 비교적 넓게 형성된다.
또한, 도 8의 (b) 에서 보는 바와 같이 넓은 회절 무늬를 가지는 도 7의 (b) 는 보다 선명한 샘플 이미지를 생성시킬 수 있다.
도 9의 (b) 에서 보는 바와 같이 도 8의 (b) 가 가지는 공간 분해능은 29 nm (80 nm 51 nm) 을 보여주어 도 9의 (a) 에 비하여 두 배 가량 분해능이 향상된 것을 확인된다.
도 10 이 보여주는 분해능 차이는 도 9가 보여주는 푸리에 변환에 의해 시프트한 거리(q)에 대해 측정된 회절 이미지의 선명도 차이와 일치한다. 위상 조절기가 위상을 변화시키는 경우(b)는 위상을 변화시키지 않은 경우(a)에 비해 전반적으로 높게 측정이 되었고, 특히 소정의 시프트 거리 이상부터는 위상을 변화시키지 않은 경우(a) 이미지의 선명도가 약 0.1 a.u. 미만이었으나, 위상을 변화시키는 경우(b)에는 소정의 시프트 거리를 초과한 영역에서도 약 10 a.u.를 유지하는 것으로 측정되었다.
이와 같이, 본 발명은 엑스선 광원의 세기를 증가시키지 않으면서 결맞는 엑스선 회절 현미경이 가지는 공간 분해능의 향상을 이룰 수 있는 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치 및 엑스선 회절 방법을 제공한다.
이를 통하여, 세기가 약한 엑스선 광원을 이용하더라도 엑스선 회절 현미경 장치가 가지는 노이즈, 디텍터의 성능에 따라 제한되는 결맞는 엑스선 회절 현미경의 공간 분해능을 증가시킬 수 있고, 광원의 약한 세기를 극복하기 위하여 장 시간의 노출을 하는 경우 샘플의 열적 변형으로 발생가능한 원치 않는 상의 왜곡을 방지할 수 있게 된다.
이상, 일부 실시예를 들어서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 이와 같은 설명은 예시적인 것에 불과한 것으로서, 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수 없다 할 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하거나 수정 또는 치환하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 결맞는(coherent) 엑스선 광을 발생시키는 광원부;
    상기 엑스선 광을 인가받아 소정의 공간 주파수를 가지는 파형으로 회절시키는 샘플부;
    상기 엑스선 광을 전달받아 위상을 변화시켜 광의 진행 방향을 광축의 외각으로 분산시키는 위상 조절부;
    상기 분산된 광을 전달받아 검출하는 검출부; 및
    상기 검출된 광을 전달받아 위상 복구 알고리즘에 의해 상기 샘플의 이미지를 복원 및 확대하여 디스플레이하는 복원부;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는,
    엑스선 회절 현미경 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플부는
    상기 엑스선 광을 인가받아 소정의 공간 주파수로 회절시키는 샘플;
    상기 샘플을 표면에 장착시켜 지지하는 샘플판;
    을 구비하는 것을 특징으로 하는,
    엑스선 회절 현미경 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상 조절부는
    윗면이 소정의 기울기로 경사진 형태로서, 상기 엑스선 광의 위상을 변화시키고 진행 방향을 분산시키는 복수개의 위상 조절기; 및
    표면에 상기 복수개의 위상 조절기를 장착하여 지지하는 위상 조절판;
    을 구비하는 것을 특징으로 하는,
    엑스선 회절 현미경 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 분산된 광은
    분산되는 거리가 상기 복수개의 위상 조절기의 상기 소정의 기울기에 의하여 조절되는 것을 특징으로 하는,
    엑스선 회절 현미경 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 위상 조절기는
    상기 소정의 기울기를 크게 하여 상기 분산되는 거리 및 상기 엑스선 광의 무늬 면적을 증가시켜 공간 분해능을 증가시키고,
    상기 소정의 기울기를 작게 하여 상기 분산되는 거리 및 상기 엑스선 광의 무늬 면적을 감소시켜 공간 분해능을 감소시키는 것을 특징으로 하는,
    엑스선 회절 현미경 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 위상 조절기는
    푸리에 변환 시프트 정리를 이용하여 위상 변화에 따른 회절 무늬의 폭을 변화시키는 것을 특징으로 하는,
    엑스선 회절 현미경 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 위상 조절판은
    투명한 질화 실리콘(silicon nitride) 재질인 것을 특징으로 하는,
    엑스선 회절 현미경 장치.
  8. (a) 광원부가 결맞는(coherent) 엑스선 광을 발생시키는 단계;
    (b) 샘플부의 표면에 위치하는 샘플이 상기 엑스선 광을 인가받아 소정의 공간 주파수를 가지는 파형으로 회절시키는 단계; 및
    (c) 위상 조절부가 상기 엑스선 광을 전달받아 위상을 변화시켜, 광의 진행 방향을 광축의 외각으로 분산시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    위상 조절을 통한 엑스선 회절 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 엑스선 회절 방법은
    (d) 검출부가 상기 분산된 광을 전달받아 검출하는 단계; 및
    (e) 복원부가 상기 검출된 광을 전달받아 상기 샘플의 이미지를 복원 및 확대하여 디스플레이하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    위상 조절을 통한 엑스선 회절 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 (e) 단계는
    위상 복구 알고리즘에 의해 상기 샘플의 이미지를 복원하는 것을 특징으로 하는,
    위상 조절을 통한 엑스선 회절 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는
    상기 소정의 기울기를 크게 하여 상기 분산되는 거리 및 상기 엑스선 광의 무늬 면적을 증가시켜 공간 분해능을 증가시키고,
    상기 소정의 기울기를 작게 하여 상기 분산되는 거리 및 상기 엑스선 광의 무늬 면적을 감소시켜 공간 분해능을 감소시키는 것을 특징으로 하는,
    위상 조절을 통한 엑스선 회절 방법.
PCT/KR2015/009836 2015-01-27 2015-09-18 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치 및 엑스선 회절 방법 WO2016122079A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0012703 2015-01-27
KR1020150012703A KR101613884B1 (ko) 2015-01-27 2015-01-27 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치 및 엑스선 회절 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016122079A1 true WO2016122079A1 (ko) 2016-08-04

Family

ID=55917649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/009836 WO2016122079A1 (ko) 2015-01-27 2015-09-18 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치 및 엑스선 회절 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101613884B1 (ko)
WO (1) WO2016122079A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020150634A1 (en) * 2019-01-17 2020-07-23 KM Labs Inc. Quantum-limited extended ultraviolet / x-ray coherent diffraction imaging
CN112198176B (zh) * 2020-09-24 2022-12-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 基于光场高阶空间关联的单次曝光x射线衍射成像装置及方法
CN112288633B (zh) * 2020-10-29 2022-07-29 燕山大学 一种新型亚像素分辨率衍射成像方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107634A (ja) * 2000-09-18 2002-04-10 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh 被検対象物照明用光学装置
JP2009021156A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Hitachi Ltd 荷電粒子ビーム装置、及び荷電粒子ビーム顕微鏡
JP2014130715A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Jeol Ltd 位相板の製造方法および位相板
KR101428741B1 (ko) * 2012-10-31 2014-08-11 연세대학교 산학협력단 위상변조기를 이용한 휴대용 홀로그래픽 현미경 및 이를 구비한 모바일 기기

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101316052B1 (ko) 2012-04-05 2013-10-11 단국대학교 산학협력단 엑스선 위상차 영상 획득 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107634A (ja) * 2000-09-18 2002-04-10 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh 被検対象物照明用光学装置
JP2009021156A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Hitachi Ltd 荷電粒子ビーム装置、及び荷電粒子ビーム顕微鏡
KR101428741B1 (ko) * 2012-10-31 2014-08-11 연세대학교 산학협력단 위상변조기를 이용한 휴대용 홀로그래픽 현미경 및 이를 구비한 모바일 기기
JP2014130715A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Jeol Ltd 位相板の製造方法および位相板

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NOH, DO YEONG ET AL.: "Coherent X-Ray Diffraction Imaging: CXDI", OPTICAL SCIENCE & TECHNOLOGY, vol. 12, no. 1, 2008, pages 42 - 48, Retrieved from the Internet <URL:http://www.dbpia.co.kr/Joumal/ArticleDetail/NODE00957315> *

Also Published As

Publication number Publication date
KR101613884B1 (ko) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Batey et al. Reciprocal-space up-sampling from real-space oversampling in x-ray ptychography
WO2016122079A1 (ko) 위상 조절을 통한 엑스선 회절 현미경 장치 및 엑스선 회절 방법
Jacobsen et al. Diffraction-limited imaging in a scanning transmission x-ray microscope
US10168274B2 (en) Polarization properties imaging systems
Gandorfer et al. Solar polarimetry in the near UV with the Zurich Imaging Polarimeter ZIMPOL II
WO2018186554A1 (ko) 나노홀 어레이 및 나노디스크 어레이의 상보적 결합에 의한 투과 스펙트럼 변조를 이용하는 각감응성 가변 광학 필터 및 그 제조 방법
JP2001075009A (ja) 光学装置及び顕微鏡
Guzzinati et al. Electron Bessel beam diffraction for precise and accurate nanoscale strain mapping
WO2019039663A1 (ko) 개선된 홀로그래픽 복원 장치 및 방법
WO2017014373A1 (ko) 파면 제어기를 활용한 초고속 고정밀 3차원 굴절률 측정 방법 및 장치
JP2009229279A (ja) 複屈折測定装置及び複屈折測定方法
WO2022025385A1 (ko) 공간 광 변조기를 이용한 박막의 두께 및 물성 측정 시스템
EP2667400B1 (en) Interference electron microscope
JP2009272373A (ja) 計測装置、計測方法、露光装置及びデバイス製造方法
WO2019078578A1 (ko) 구조 조명과 위상 검출을 이용한 단분자 중심위치 측정 장치 및 방법
Watanabe Energy selecting microscope
KR102450331B1 (ko) 마이크로리소그래피 마스크의 특징을 구하는 장치 및 방법
Astar New power-efficient optical filter for detector array modulation transfer function measurement by laser speckle
Henderson et al. Digitisation of electron microscope films: six useful tests applied to three film scanners
JP5499452B2 (ja) 光学特性測定方法および装置
JPH11118668A (ja) 物体の欠陥の検査方法および検査装置
Taya et al. Development of a parallel detection and processing system using a multidetector array for wave field restoration in scanning transmission electron microscopy
JP3890089B2 (ja) 位置検出装置及びそれを用いた半導体デバイスの製造方法
JP2002350284A (ja) 液晶表示装置の検査方法および検査装置
WO2013151342A1 (ko) 방사선 위상차 영상 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15880259

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15880259

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1