Главная > Оптика > Введение в когерентную оптику и голографию
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

8. Заключение

Важной и вместе с тем весьма трудно разрешимой проблемой рентгеновской кристаллографии остается задача определения фазы рассеянной волны. Если амплитуда и фаза рассеянной волны не известны одновременно, то невозможно полностью восстановить структуру кристаллического образца. Первая попытка разрешить проблему определения фазы была сделана, по-видимому, Брэггом в 1939 г. [49]. Затем последовали работы Бюргера [50—52], который воспользовался идеей Берша [53].

Бюргер и Брэгг доказали, что изображение кристалла можно получить путем использования специальной фазовой пластинки.

помещаемой в различных дифракционных пятнах обратной решетки, и последующего осуществления оптического преобразования Фурье, что фактически означает схему оптического синтеза изображений. Метод оказался весьма успешным, однако он требовал априорного знания фаз рассеянных волн, а они бывают известны лишь в редких случаях, например для кристаллов с центральной симметрией [49—52].

Не так давно Кендрью и его сотрудники [54, 55] успешно синтезировали структуру кристаллов, используя электронную вычислительную машину для осуществления преобразования по Фурье рентгеновской дифракционной картины. Такой подход возможен там, где удается использовать метод «тяжелых атомов» или изоморфного замещения, например в кристаллах протеина, таких, как молекулах миоглобина [56]. Несмотря на все это, рентгеновская микроскопия в ее современной форме имеет ограниченное применение из-за трудностей нахождения фаз в различных точках обратной кристаллической решетки как в методе Кендрью, так и методе Бюргера и Брэгга.

Новые пуги решения фазовой проблемы в рентгеновской микроскопии были недавно выдвинуты Строуком и Фальконером [27], затем были разработаны Строуком и рядом других ученых [29, 31]. Новый подход является не чем иным, как безлинзовой голографией Фурье. Голография Фурье основана на общих принципах метода восстановления волнового фронта, впервые предложенного Габором в 1948 г. [1-5]. В этом методе на дифракционную картину накладывается когерентный фон, являющийся опорным волновым фронтом, и это позволяет зарегистрировать как амплитуду, так и фазу рассеянных волн. Первые успешные эксперименты с голографическим микроскопом в видимом диапазоне были проведены самим Габором [1-5], а затем повторены многими исследователями. Вскоре обнаружилось, что с помощью рентгеновской голографии Фурье невозможно добиться высокого пространственного разрешения. Предел обусловлен разрешением пленки и размерами источника (разд. 3 и 4). Оказалось, что в голографии Френеля достижимое разрешение составляет всего 5000—10 000 А, а не 1 А. Подметив аналогию между методом синтезирования изображения по Бюргеру — Кендрью, с одной стороны, и методом голографического микроскопа, с другой стороны, Строук и Фальконер [27] доказали.

что высокого разрешения в голографической мпкроскоппи можно достичь путем соответствующего изменения первоначального принципа голографшт В частности, они показали, что голограмма Фурье позволяет преодолеть эффект протяженного источника и проблему мелкозернистости фотоэмульсии, возникающие в обычной проекционной голографии. Вскоре после этого Строук [29] продемонстрировал метод получения голограммы Фурье с помощью безлинзового преобразования Фурье, при котором сохранялись исходные преимущества безлинзовой фотографии Габора. Совсем недавно Строук и др. [31] показали, что потери разрешения при использовании протяженных источников на стадии получения голограммы можно удивительным образом скомпенсировать путем применения на стадии восстановления другого протяженного источника с соответствующей структурой. Таким образом, проблема структуры источника в голографической микроскопии [11, 28, 29, 31, 48], по-видимому, окончательно разрешается с помощью безлинзовой голографии Фурье [29, 30] на основе когерентно-иитерферометрического рассмотрения структуры освещающих источников.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление