광회절 강도로부터 렌즈 없는 영상기술

전문가 제언

○ 광학현미경의 영상분해능은 결상렌즈의 유한한 확대와 수차의 영향을 받아 제약을 받으나, 렌즈를 사용치 않고 원자 상을 얻는 X선결정학에서는 회절강도분포로부터 회절파의 위상분포를 결정의 주기성을 이용하여 구하고 이들 진폭과 위상으로부터 얻은 회절파면의 복소진폭함수를 역푸리에(Inverse Fourier) 변환시켜 원자 상을 얻을 수 있다(회절영상법). 이런 방법은 렌즈에 의한 제약이 없으므로 물체의 영상분해능을 조명X선의 파장 정도로 높일 수 있다.

○ 렌즈를 사용치 않고 주기성이 없는 물체의 영상을 얻을 수 있는 방법으로는 홀로그래피와 프리에(Fourier)반복법 등이 있다. 이것은 최근 제3세대 방사광원에 의해 공간적으로 간섭성이 높은 고강도 X선을 얻고 이를 이용하여 회절데이터로부터 물체의 영상을 재구성하는 것이다. 이 해설논문에서는 X선 파장정도의 분해능을 목표로 한 회절영상법을 개관하고, 일본 Shizuoka대학에서 제안한 개구어레이필터를 이용한 영상법에 대하여 기술하였다.

○ 국내의 2.5 GeV 제3세대 포항방사광가속기는 간섭성이 높은 고강도 X선을 발생하므로 이를 이용한 X선회절영상법의 개발은 시의적절하다고 생각된다. 최근 포항공대는 포항방사광 X선을 이용하여 ‘밝은-장 X선영상 현미경기술’을 개발하였다. 이는 물질 내부의 미세구조와 원자단위 결함을 동시에 관찰할 수 있는 새로운 개념의 현미경기술로서 X선 투과효과와 회절효과를 동시 관찰하는 원리를 이용한 것이다. 앞으로 X선회절영상법을 이용한 연구가 활성화되기를 기대한다.

○ 최근 분자의 3차원구조를 한 방향부터의 X선 조사에 의한 1매의 원방구면상 회절강도분포로부터 반복법에 의해 재구성하는 방법이 제시되어 회절영상의 궁극적 목표인 단일분자영상이 실현가능한 단계에 이르렀다. 앞으로 단일분자에서 생물·재료에 이르는 광범위한 영역에서 렌즈 없는 회절영상법이 새로운 X선현미경시스템으로 실용화 될 것으로 기대된다.

저자

Nobuharu Nagajima

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2011

권(호)

50(5)

잡지명

計測と制御

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

320~325

분석자

이*희

분석물

• 광회절 강도로부터 렌즈 없는 영상기술.pdf [228,512 byte]

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