Luận án tiến sĩ: Phát triển kính hiển vi 3D X-ray cấu trúc đơn giản và ứng dụng

Nghiên cứu này tập trung vào việc phát triển kính hiển vi 3D X-ray với cấu trúc đơn giản và ứng dụng của nó. Kính hiển vi X-ray đã trở thành công cụ quan trọng trong việc nghiên cứu cấu trúc bên trong của các vật liệu mỏng trong lĩnh vực sinh học và y sinh. Nhiều loại kính hiển vi X-ray đã được phát triển, sử dụng nguồn sáng từ synchrotron hoặc nguồn X-ray trong phòng thí nghiệm. Mục tiêu chính của nghiên cứu này là thiết kế và chế tạo một kính hiển vi 3D có cấu trúc đơn giản, nhằm cải thiện độ phân giải và độ sáng của hình ảnh X-ray. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc sử dụng gương đa lớp có thể nâng cao đáng kể chất lượng hình ảnh. Do đó, nghiên cứu này sẽ khám phá các thiết kế mới cho gương đa lớp và ống X-ray có thể thay đổi anode.

Phần này trình bày chi tiết về thiết kế và phát triển ống X-ray có thể thay đổi anode với ba loại vật liệu mục tiêu: đồng, crom và nhôm. Nguyên lý hoạt động và cấu trúc của ống X-ray sẽ được mô tả rõ ràng. Kết quả cho thấy rằng quang phổ X-ray của từng vật liệu mục tiêu đã được điều tra bằng cách sử dụng máy quang phổ. Hình ảnh X-ray của một tấm gỗ mỏng đã được chụp bằng các vật liệu mục tiêu này. Sự khác biệt về độ phân giải và độ sáng của từng hình ảnh được xác định dựa trên giá trị MTF và cường độ. Ống X-ray phát triển có khả năng cung cấp hình ảnh X-ray chất lượng cao hơn và độ bền cao hơn nhờ vào khả năng thay đổi các vật liệu anode.

Nghiên cứu này tiếp tục với việc phát triển gương đa lớp có khả năng tạo ra X-ray đơn sắc cường độ cao. Gương được chế tạo trên nền thủy tinh và được phủ sáu lớp tungsten và nhôm. Quá trình chế tạo gương bao gồm việc mài nhẵn bề mặt của nền thủy tinh và sau đó là quá trình lắng đọng các lớp vật liệu. Kết quả cho thấy rằng gương này có thể tạo ra hình ảnh X-ray với độ phân giải và độ sáng cao hơn. Việc sử dụng gương đa lớp đã chứng minh được hiệu quả trong việc cải thiện chất lượng hình ảnh X-ray, cho thấy tiềm năng lớn trong việc ứng dụng trong các nghiên cứu khoa học và công nghệ.

Phần cuối cùng của nghiên cứu tập trung vào việc điều tra tác động của gương đa lớp đối với hình ảnh X-ray. Các hình ảnh X-ray được chụp với và không có gương đã được so sánh để đánh giá hiệu quả của gương trong việc cải thiện độ sáng và độ phân giải. Kết quả cho thấy rằng hình ảnh X-ray thu được từ mẫu gỗ với gương có cường độ lớn hơn so với hình ảnh không có gương. Điều này chứng tỏ rằng gương đa lớp không chỉ cải thiện chất lượng hình ảnh mà còn mở ra nhiều khả năng ứng dụng trong các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau, từ vật liệu đến sinh học.