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X射線顯微鏡原理

X射線顯微鏡用X射線照射樣品，并利用從物質獲得的透射（吸收）X射線和熒光X射線等信號來獲取圖像并進行成分分析。所用X射線的波長通常為1至10納米，稱為軟X射線。特別是吸水率極低的2.3至4.3 nm區(qū)域被稱為“水窗”，用于生物樣品的觀察。

一些 X 射線顯微鏡使用 X 射線透射作為對比來獲取圖像，而其他顯微鏡則檢測 X 射線照射產生的熒光 X 射線。熒光X射線是當物質中的內殼層電子受X射線照射而激發(fā)產生空穴時，外殼內的電子弛豫到與內殼層和外殼層之間的能量差相對應的X射線。通過發(fā)生的現(xiàn)象獲得的信號。

熒光 X 射線對于每個原子都有獨特的波長，因此它們也可以應用于元素分析。另外，根據(jù)光學系統(tǒng)和光學元件的有無，X射線顯微鏡大致分為兩種。不使用光學元件的X射線顯微鏡使用投影放大和接觸方法進行觀察。

由于無法使用 X 射線圖像波透鏡放大圖像，因此通過將樣本與成像表面物理分離來放大和投影圖像。使用光學元件的成像方法通過使用利用光解釋的波帶片和利用全內反射或多層反射的鏡子來實現(xiàn)。