X射线显微镜的工作方式以及我们如何节省您的时间和金钱
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X射线类似于可见光，有益于创建对象内部结构的图像。这是因为X射线具有较高的能量。
X射线断层扫描也许是采用X射线的最著名的成像技术。但是，这种电磁辐射并不是CT扫描仪和医学成像世界。X射线在生命科学行业中也是必不可少的。
首先，让我们回顾一下基础知识。X射线定义为具有0.01至10纳米（NM）的波长。根据其波长，它们进一步细分为软X射线。硬X射线具有高能量，相对较长的波长约为0.2至0.1 nm，而软X射线的能量较低，而较长的波长约为10 nm。
较短的波长和较高的能量性能硬X射线表现出它们在固体物体内部深入深处的极好的表现，从而使其可用于诸如医学射线照相之类的应用。
另一方面，软X射线更适合于诸如X射线晶体学之类的应用，这需要最小的辐射暴露。软X射线非常适合收集晶体的分子和原子结构（即，已经结晶的生物标本或蛋白质）。
此外，软X射线显微镜已被用于弥合光学显微镜和电子显微镜之间的间隙。它通常在低温温度下进行。
X射线显微镜特别是使用软X射线中发现的电磁辐射来产生对物体的放大图像，否则这些物体将是人眼看不见的。
首先，用X射线梁拍摄对象，然后柔软的X射线光子击中样品。由于X射线不反射或折射，因此必须使用带电的耦合器件检测器（CCD）或暴露膜在通过样品时拾取X射线。然后，分析收集的X射线，并产生放大图像。
X射线显微镜比常规显微镜具有的一个重要优点是，由于X射线的穿透性特性，可以以最小的制备和自然状态对生物样品进行成像。
此外，由于其波长比可见光短，与正常光学显微镜相比，X射线显微镜具有更高的空间分辨率。放大倍数也是可比的。
X射线显微镜方法，技术和成本
显微镜技术（例如光学，共聚焦和电子显微镜）提供了有关样品表面或近表面的重要信息。但是，通常也需要来自样本的内部信息。X射线显微镜能够做到这一点。这就是使其在实验室中如此宝贵的技术和工具。
尽管研究人员通常必须依靠侵入性程序来获得内部结构信息，但X射线显微镜提供了一种非侵入性替代方案。此功能使X射线显微镜在几个研究领域至关重要，包括细胞生物学，医学和材料科学。
在下面，我们涵盖了X射线显微镜和显微镜的主要组件，类型和技术。
显微镜组件
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X射线显微镜组件可以根据设计明显变化。但是，每个模型通常都有三个主要部分：
- X射线光学元件
- X射线源
- 检测设备
X射线光学元件是专门设计用于操纵X射线的，而不是可见光的，因为X射线的行为与可见光差异很大。可见光很容易使用镜头和镜子重定向。也就是说，X射线改变方向要少得多，因为它们容易被物体穿透和吸收。
取而代之的是，各种技术用于重定需要去的X射线。这包括衍射和干扰，通常以各种化合物折射透镜和区域板以及某些类型的晶体和晶体平面的形式。
最初，将真空管内的钨丝用作这些显微镜中的X射线源。然而，作为X射线源的同步加速器辐射的发展为X射线显微镜开辟了新的可能性。Synchrotron Light源更加明亮，更聪明，可调和连贯。
此外，可以将产生同步辐射的成像系统与光谱耦合，以将化学成分与亚微米分辨率绘制。这包括X射线荧光和X射线光谱。
其他应用程序有不同类型的X射线检测器。但是，X射线显微镜中最常见的检测设备之一倾向于是电荷耦合器件（CCD）检测器，这是当今数字成像必不可少的高度敏感的光子检测器。这些探测器非常适合测量空间强度分布。
其他检测器包括X射线摄影膜，图像板，扫描点检测器，转换器屏幕等。
全场
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X射线显微镜通常被归类为全景或扫描。但是，全场X射线显微镜可以分为两个不同的版本。第一个涉及与平行和圆锥形梁的无透镜成像。第二版最常见于传输X射线显微镜中，该显微镜使用与常规光显微镜和传输电子显微镜相同的光学配置。
全场显微镜使用诸如菲涅尔区板或折射光学元件之类的光学元素作为高分辨率成像的客观镜头，并通常同时将整个视野映射到检测器平面。
扫描
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在扫描X射线显微镜中，使用了一个小但密集的X射线梁来扫描样品，创建了一个精细的斑点或微探针，通过该点将样品被栅格化或作为图像转换为像素。通常使用焦点光学元件生成极小的X射线光束。在这种情况下，X射线光学元件。
每个样品位置在扫描过程中产生X射线信号，然后记录该信号。这些信号包括X射线荧光，吸收光谱或衍射。这样，可以确定样本的元素，化学和结构信息。
X射线荧光（XRF）
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使用高能量X射线或伽马射线，XRF显微镜可以分析样品激发的次级或荧光X射线。然后可以分析这些二次排放以产生图像。
当伽玛射线打击分子时，它们会以特定能量荧光，从而进行元素图像分析。该技术还为用户深度控制以及水平和垂直瞄准控制提供了控制。高级模型可以一次分析和图像多个元素。
3D X射线（XRM）
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除了电子显微镜外，大多数常规显微镜无法提供完全3D的高分辨率图像，而无需破坏性分段。也就是说，三维（3D）X射线显微镜是一个例外。这是一种无损的3D成像方法，能够将亚微米定为纳米尺度。
X射线的固有渗透品质及其不损害有机材料的能力可以实现这一目标。
扫描传输X射线（STXM）
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通过使用区域板将X射线梁聚焦到特定的小区域，STXM可以分析湿样品。具体而言，STXM使用近边缘X射线吸收光谱作为产生图像的对比机制。
由于各种形式的光如何与水相互作用，水中的样品在成像时会出现问题。X射线可以穿透水，只与样品相互作用。
与其他类似的传输显微镜技术相反，STXM的另一个重要优点是，它对实际材料造成了相对最小的损害。
X射线衍射
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三维X射线衍射显微镜已导致高能X射线衍射显微镜（HEDM）的实现，这是一种年轻的技术。但是，它非常强大（当然，也是无损的）。
X射线衍射显微镜使用相干X射线的远场散射以类似于晶体学的方式形成散射对象的2D或3D图像。
HEDM生成样品内部晶体结构的地图，并允许研究人员在微小的尺度上获取有关对象内部测量的特定信息。
由于其在陶瓷和金属等硬材料（例如陶瓷和金属）中的非破坏性质量，它是材料科学中的宝贵技术。
威廉·康拉德·罗恩根（WilhelmConradRöntgen）
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X射线是由WilhelmRöntgen教授在1895年发现的。尽管Würzurg大学的物理学教授，他正在研究真空管如何对各种形式的外部刺激做出反应。
在他的研究期间，在使用添加铝制窗口的管子时，可以逃脱阴极射线，并用纸板箱覆盖管。这是为了防止任何光线逃脱。然而，在实验中，他注意到阴极射线对用铂金氰化钡涂的纸板的部分产生了荧光作用。
为了满足他的好奇心，Röntgen重建了他的初始设置，只是这次使用黑色纸板箱和较厚的墙管。用线圈将电荷穿过管子，他关闭了实验室的灯光，以测试纸板箱确实是防光的。
当他这样做时，他注意到他打算使用的钡铂金烯化屏幕闪闪发光。他立即推测，必须暂时将“ X射线”标记为某种新型的射线。X表示它仍然未知。在接下来的几天里，罗恩根（Röntgen）将在实验室里度过每一个醒来的小时，以测试引起这种光芒的原因。
在最初的实验中，他制作了妻子手的第一张X射线图像，显示了里面的骨头。当他向她展示它时，她喊道：“我已经看到了我的死！”
罗恩根（Röntgen）将于1895年12月28日将他的所有发现发布在称为“新型射线”的论文中。辐射将被称为Röntgen辐射，在WilhelmRöntgen之后，辐射将被称为X射线。
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X射线显微镜制造商和型号
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蔡司
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布鲁克：
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