간섭성 X선 영상기술

전문가 제언

○ 최근 X선방사광이나 X선자유전자레이저 같은 단파장 간섭성(coherent)광의 발전으로 간섭성광을 이용한 영상기술연구가 세계적으로 활발해졌다. 회절현미법(diffraction microscopy)이나 홀로그래피 같은 간섭성영상에서는 재래식 현미경과는 달리 렌즈를 사용치 않고 시료로부터의 간섭성산란페턴을 계측하여 컴퓨터로 시료영상을 재구성한다. 렌즈가 필요치 않으므로 개구수(N.A.)가 큰 렌즈의 제작이 곤란한 X선 영역의 광에 대해 특히 유효하다.

○ Å 파장을 가진 X선을 사용하면 원리적으로 원자수준 분해능의 영상이 가능하다. X선은 투과성이 우수하여 두꺼운 시료의 3차원 관찰에 적합하다. X선을 이용하여 생체시료의 영상을 고위상콘트라스트로 관측하려면 투명한 시료를 가시화할 수 있는 위상콘트라스트영상기술이 필요하다. 본 해설논문에서는 X선 회절현미법과 X선자유전자레이저(XFEL)를 이용한 간섭성영상기술에 대해 개관하였다.

○ 최근 Y. Nishino 등에 의해 최초로 X선 회절현미법으로 세포소기관인 인간 염색체의 3차원 영상(3차원 전자밀도지도)을 얻는데 성공한 것은 획기적인 진전으로 평가된다. 3차원 재구성영상은 시료를 회전시켜 여러 입사각에서 측정한 회절강도 데이터를 3차원 역공간(Fourier공간)에서 3차원 Fourier변환을 이용한 반복적위상회복법으로 얻었다.

○ 국내에 2.5 GeV 제3세대 포항방사광가속기는 간섭성X선 빔라인을 보유하고 있어 간섭성 X선을 이용하여 결정구조, 결정결함, 생의학영상연구 등을 수행하고 있다. 또한 자유전자레이저의 건설계획이 추진 중에 있으므로 앞으로 X선회절현미법에 의한 미소생체구조연구와 X선자유전자레이저(XFEL)를 이용한 초고속 간섭성영상기술 연구를 추진해야할 것이다. 또한 결정화가 곤란하거나 불가능한 종류의 생체분자시료를 XFEL로 조사하여 3차원 구조해석을 할 수 있도록 해나가야 할 것이다.

저자

Yoshinori Nishino

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2011

권(호)

50(5)

잡지명

計測と制御

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

314~319

분석자

이*희

분석물

• 간섭성 X선 영상기술.pdf [236,242 byte]

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