• 제목/요약/키워드: Coherent diffraction imaging

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Structure of Ni and NiO Nanoparticles Observed by X-ray Coherent Diffraction Imaging

  • Kim, Chan;Kim, Yoon-Hee;Hamh, Sun-Young;Son, Jun-Gon;Khakurel, Krishna Prasad;Iqbal, Mazhar;Noh, Do-Young
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.542-543
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    • 2012
  • Coherent diffraction imaging (CDI) method using hard x-ray at 5.46 keV was applied to study assembly of Ni and Ni oxide nano structures formed on a Si3N4 membrane. Density distribution of Ni nano-particles was obtained quantitatively with about 15 nm lateral resolution by reconstructing images from the speckle diffraction pattern. In addition, reconstructed images of nickel oxide particles indicated that Ni atoms diffuse out during the oxidation process leaving pores inside the nickel oxide crust. Furthermore, we recognize that really weak phase object, less than 5 nm thickness of Ni residues, can be reconstructed due to the reference particles. We achieved quantitative information of nanometer sized materials and demonstrate the effect of reference particles by using hard x-ray coherent diffractive imaging method.

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TEM 관련 이론해설 (3): 영상 형성이론과 회절이론 (Theory of Imaging And Diffraction)

  • 이확주
    • Applied Microscopy
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    • 제33권3호
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    • pp.169-178
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    • 2003
  • 영상이론과 회절 이론을 같은 비중으로 다루고 이들과의 관계를 나타내는 wave optics 이론을 소개하였다. 결맞는 파동 이론과 결 안맞는 파동이론 사이의 차이를 나타내고 Abbe이론과 여러 가지 phase contrast 이론들을 small angle 근사로 접근하였다. 마지막으로 다중 성분 시스템에 대한 파동 광학의 수학적인 방법의 적용을 소개하였다.

Coherent X-ray Diffraction Imaging with Single-pulse Table-top Soft X-ray Laser

  • Kang, Hyon-Chol;Kim, H.T.;Lee, S.K.;Kim, C.M.;Choi, I.W.;Yu, T.J.;Sung, J.H.;Hafz, N.;Jeong, T.M.;Kang, S.W.;Jin, Y.Y.;Noh, Y.C.;Ko, D.K.;Kim, S.S.;Marathe, S.;Kim, S.N.;Kim, C.;Noh, D.Y.;Lee, J.
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2008년도 동계학술발표회 논문집
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    • pp.429-430
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    • 2008
  • We demonstrate coherent x-ray diffraction imaging using table-top x-ray laser at a wavelength of 13.9nm driven by 10-Hz ti:Sapphire laser system at the Advanced Photonics Research Institute in Korea. Since the flux of x-ray photons reaches as high as $10^9$ photons/pulse in a $20{\times}20{\mu}m^2$ field of view, we measured a ingle-pulse diffraction pattern of a micrometer-scale object with high dynamic range of diffraction intensities and successfully reconstructed to the image using phase retrieval algorithm with an oversampling ratio of 1:6. the imaging resolution is $^{\sim}150$ nm, while that is much improved by stacking the many diffraction patterns. This demonstration can be extended to the biological sample with the diffraction limited resolution.

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The Optical Design of Miniaturized Microscope Objective for CARS Imaging Catheter with Fiber Bundle

  • Rim, Cheon-Seog
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제14권4호
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    • pp.424-430
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    • 2010
  • In coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopy reported until now, conventional microscope objectives are used, so that they are limited for introduction into a living body. Gradient-index (GRIN) rod lenses might be a solution for miniaturized microscope objectives for in-vivo CARS microscopy. However, due to the inherent large amount of chromatic aberration, GRIN rod lenses cannot be utilized for this purpose. CARS imaging catheter, composed of miniaturized microscope objective and fiber bundle, can be introduced into a living body for minimally invasive diagnosis. In order to design the catheter, we have to first investigate design requirements. And then, the optical design is processed with design strategies and intensive computing power to achieve the design requirements. We report the miniaturized objective lens system with diffraction-limited performance and completely corrected chromatic aberrations for an in-vivo CARS imaging catheter.

Coherent Diffraction Imaging at PAL-XFEL

  • Kim, Sangsoo;Nam, Kihyun;Park, Jaehyun;Kim, Kwangoo;Kim, Bongsoo;Ko, Insoo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.85.2-85.2
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    • 2016
  • With the advent of ultra-short high-intense XFEL (X-ray Free Electron Laser), time-resolved dynamics has become of great importance in exploring femtosecond real-world phenomena of nanoscience and biology. These include studying the response of materials to femtosecond laser excitation and investigating the interaction of XFEL itself with condensed matter. A variety of dynamic phenomena have been investigated such as radiation damage, ultrafast melting process, non-equilibrium phase transitions caused by orbital-lattice-spin couplings. As far as bulk materials are concerned, the sample size has no effect on the following dynamic process. As a result, imaging information is not required by and large. If the sample size is of tens of nanometers, however, sample starts to experience quantum confinement effect which, in turn, affects the following dynamic process. Therefore, to understand the fundamental dynamic phenomena in nano-science, time-resolved imaging information is essential. In this talk, we will briefly introduce scientific highlights achieved in XFEL-based dynamics. In case of bio-imaging, recent scientific topics will be mentioned as well. Finally, we will aim to present feasible topics in ultrafast time-resolved imaging and to discuss the future plan of CXI beamline at PAL-XFEL.

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위상형 직선격자의 자체결상과 가시도 분석 (Self-imaging of a phase line grating and analysis of its visibility)

  • 백승선;이상일;조재흥;김영란
    • 한국광학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.606-612
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    • 2003
  • 위상형 직선격자에 가간섭 광원인 레이저 광을 조명하였을 때 이 격자가 렌즈없이 회절에 의하여 결상되는 자체결상 현상(또는 렌즈없는 결상)을 회절이론으로 해석하고 실험적으로 조사하였다. 위상형 격자의 위상분포가 강도분포로 바뀌면서 1:1 로 결상하는 자체결상거리( $Z_{T,a}$)를 진폭형 직선격자의 자체결상시 정의되는 자체결상거리 $z_{T,a}$를 이용하여(4n-3) $z_{T,a}$/4(n=양의 정수)와 같이 새로이 정의하였다. 실험적으로 $z_{T,p}$= $z_{T,a}$/4와 $z_{T,p}$=5 $z_{T,a}$/4에서 위상형 직선격자를 이용하여 자체결상거리에서 자체결상이 되는 것을 확인하였으며, $z_{T,p}$=3 $z_{T,a}$/4위치에서는 이 자체결상된 상의 위상이 반전되는 현상도 동시에 관찰하였다. 이러한 자체결상시 격자의 수에 따라 자체결상된 상의 가시도를 FFT(fast Fourier transform)로 처리하여 측정한 결과, 위상형 직선격자는 15 개 이상의 직선격자들로 구성되어야만 자체결상된 상의 가시도가 최대값 0.10 근처에서 일정하게 유지됨을 알 수 있었다.일정하게 유지됨을 알 수 있었다.

주기적인 진폭격자들에 의한 Talbot 결상 및 가시도 분석 (Talbot imaging of periodic amplitude objects and its visibility)

  • 김영란;이승복;조재흥;장수;임천석
    • 한국광학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.83-90
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    • 2001
  • 주기적인 진폭물체를 가간섭광인 레이저광으로 조명하였을 때 이 물체가 렌즈없이 회절에 의하여 결상되는 Talbot 결상을 회절이론으로 해석하고 물체의 상이 1:1로 결상되는 Talbot 거리(Zr)를 정의 하였다. 그리고 실험적으로 이 Z/sub T//2 위치에서는 위상에서는 위상이 반전되는 현상도 동시에 관찰하였다. 이러한 Talbot 결상시 주기적인 물체의 개수, 즉 격자의 수에 따라 Talbot 상의 가시도를 Talbot 상의 FFT(Fast Fourier Transform)로부터 측정하였으며 그 결과 적어도 15개 이상의 격자들로 구성되어야 가시도 0.25로 정상적인(stationary) Talbot 결상이 됨을 알 수 있었다.

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