[논문]방사광을 이용한 X-선 현미경

방사광을 이용한 X-선 현미경
X-ray Microscopy 원문보기

윤화식 (포항가속기연구소)

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그러면 방사광의 성질을 간단히 살펴보기로 하자. 아래 그림 1은 포항방사광가속기 (Pohang Light Source)의 이 극 자석에서 나오는 방사광 스펙트럼을 보여준다.
그러면 실제로 X-선 현미경에 대하여 생각해보도록 하자. 포항가속기연구소의 X-선 현미경은 위에서 말한 LBL 의 것과 달리 경 X-선 현미경이다.
그러면 이들 렌즈들을 이용하여 어떻게 X-선 현미경을 구성할 수 있는지를 알아보기로 하자. X-선을 이용한 현미경에는 Scanning Microscope와 Full Field Microscope 두 가지가 있다.

1. 위의 스펙스럼은 기존의 X-선 관보다 밝기가 적어도 만 배 이상 세다.(undulabor라고 불리는 삽입장치에서 나오는 방사광은 이극 자석보다도 밝기가 약 만 배 더 세다.
2. 그림에서 볼 수 있듯이 방사광은 넓은 에너지 스펙트럼을 가지고 나온다. 따라서 분광기를 사용하면 적외선, 자외선, X-선 중 원하는 에너지 (파장)을 선택할 수 있다.

그런데 위의 X-선 현미경에서 시료를 회전하여 얻은 그림들을 재구(reconstruct)하면 소위 나노 이가 되는 것이다. 최근 LBL에서 분해능 60 nm 연 X-선 나노 CT로 효모를 찍었다.88

3. 전자 궤도면으로 나오는 방사광은 선편광(linearly polarized) 빛이며 궤도면에서 벗어나면 타원편광(elliptically polarized) 빛이 나온다. 이는 방사광을 이용하며 물질의 자성연구를 할 수 있다는 말이 된다.

) 이 되게 잡아당 기면 그림 3과 같은 실관 렌즈가 된다. XT선의 전반사를 이용하기 때문에 반사율이 90%가 넘는 것을 생각하면 위의 zone plate보다도 훨씬 효율이 높아 집광 렌즈로 잘 활용될 수 있을 것이다. 최근 ComeU 대학에 있는 그룹에서 실관 렌즈의 길이가 초점 거리의 2배가 되면 최적의 집속 이 된다는 게 밝혀져 실용화를 앞당기게 되었다.

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