日本高亮度光科学研究中心(JASRI)、理化学研究所及神岛化学工业公司组成的研发小组,成功开发了能分辨200nm结构的高分辨率X光成像探测器。这款X光探测器拥有全球最高的分辨率,能获得前所未有的高精细X光图像。
为了获得高分辨率X光图像,目前采用的方法是,利用薄膜闪烁体将X光转换为可见光后,用镜头放大并成像。不过截至目前,最精细的设备也只能分辨500nm左右的结构。
研发小组以大幅提高分辨率为目标,将着眼点放在了X光转换为可见光后的成像过程。成功开发了无接合层的5μm厚的透明薄膜闪烁体,大幅提高了光学特性。从而实现了接近X光成像理论极限的200nm分辨率。另外,还利用该性能,成功拍摄了超大规模集成电路(VLSI)器件内部300nm宽的布线。这是全球首次以实用水平的画质无损拍摄出VLSI内部的微细布线。
此次的成果表明,利用新开发的X光探测器能够轻松获得高分辨率的透视图像。不仅是SPring-8等大型同步辐射设施,采用小型X光源的电子元器件也有望在无损检查等领域实现实用化。
相关论文已于3月15日发表在美国科学杂志《Optics Letters》上,还被评为该杂志编辑精选内容(Editor's pick)。
图1:(a、b、c)条纹状样品的X光图像。(a)的线宽为200nm、(b)的线宽为400nm、(c)的线宽为600nm。均可以区别线条的明暗。(d、e、f)分别为(a、b、c)的投影数据。
文 JST客观日本编辑部