Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2026, выпуск 9 » Статья стр. 1909
<<<>>>
Об оптимизации алгоритмов когерентной дифракционной визуализации (CDI)
Мурзина А.В.1,2, Артюков И.А.2, Маслова Ю.Я.2, Попов Н.Л.2, Хомяков Ю.В.3,4
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
3Центр коллективного пользования " Сибирский кольцевой источник фотонов", Кольцово, Новосибирская обл., Россия
4Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: murzina.anastasiia@yandex.ru
Поступила в редакцию: 23 апреля 2026 г.
В окончательной редакции: 23 апреля 2026 г.
Принята к печати: 23 апреля 2026 г.
Выставление онлайн: 14 июля 2026 г.
PDF версия
В рамках реализации безлинзовых методов микроскопии представлены модификации итеративных алгоритмов восстановления фазы, направленные на повышение пространственного разрешения реконструируемых изображений при сохранении вычислительной эффективности. Разработанные подходы апробированы на экспериментальных данных с лазерным источником излучения видимого диапазона, а также в ходе численного эксперимента с использованием частично-когерентного ондуляторного излучения в мягком рентгеновском диапазоне. Ключевые слова: когерентная дифракционная визуализация, птихография, ондуляторное излучение, пространственное разрешение, восстановление фазы, реконструкция изображений, безлинзовая микроскопия, алгоритм адаптивной маски, пропагатор, синхротрон ЦКП СКИФ.
  1. C. Jacobsen. X-ray Microscopy (Cambridge University Press, 2019)
  2. T. Aidukas, N.W. Phillips, A. Diaz, E. Poghosyan, E. Muller, A.F.J. Levi, G. Aeppli, M. Guizar-Sicairos, M. Holler. Nature, 632 (8023), 81 (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07615-6
  3. R.W. Gerchberg, W.O. Saxton. Optik, 35 (2), 237 (1972)
  4. Y. Shechtman, Y.C. Eldar, O. Cohen, H.N. Chapman, J. Miao, M. Segev. IEEE Signal Processing Magazine, 32 (3), 87 (2015). DOI: 10.1109/MSP.2014.2352673
  5. T. Latychevskaia, J.-N. Longchamp, H.-W. Fink. Opt. Express, 20 (27), 28871 (2012). DOI: 10.1364/OE.20.028871
  6. I. Robinson, R. Harder. Nature Materials, 8 (4), 291 (2009). DOI: 10.1038/nmat2400
  7. I.K. Robinson, J.L. Libbert, I.A. Vartanyants, J.A. Pitney, D.M. Smilgies, D.L. Abernathy, G. Grubel. Phys. Rev. B, 60 (14), 9965 (1999). DOI: 10.1103/PhysRevB.60.9965
  8. F. Pfeiffer. Nature Photonics, 12 (1), 9 (2018). DOI: 10.1038/s41566-017-0072-5
  9. J. Miao. Nature, 637 (8045), 281 (2025). DOI: 10.1038/s41586-024-08278-z
  10. T.E. Gureyev, K.A. Nugent. J. Opt. Society of America A, 13 (8), 1670 (1996). DOI: 10.1364/JOSAA.13.001670
  11. M. Guizar-Sicairos, A. Diaz, M. Holler, M.S. Lucas, A. Menzel, R.A. Wepf, O. Bunk. Opt. Express, 19 (22), 21345 (2011). DOI: 10.1364/OE.19.021345
  12. M. Dierolf, A. Menzel, P. Thibault, P. Schneider, C.M. Kewish, R. Wepf, O. Bunk, F. Pfeiffer. Nature, 467 (7314), 436 (2010). DOI: 10.1038/nature09419
  13. B. Yu, L. Weber, A. Pacureanu, M. Langer, C. Olivier, P. Cloetens, F. Peyrin. В сб.: 2017 IEEE 14th International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI 2017) (IEEE, Melbourne, Australia, 2017), р. 56-59
  14. A. Cherkasov, A. Ananev, M. Karsanina, A. Khlyupin, K. Gerke. Phys. Rev. E, 104 (3), 035304 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevE.104.035304
  15. J. Miao, P. Charalambous, J. Kirz, D. Sayre. Nature, 400 (6742), 342 (1999). DOI: 10.1038/22498
  16. H.N. Chapman, A. Barty, M.J. Bogan, S. Boutet, M. Frank, S.P. Hau-Riege, S. Marchesini, B.W. Woods, S. Bajt, W.H. Benner, R.A. London, E. Plonjes, M. Kuhlmann, R. Treusch, S. Dusterer, T. Tschentscher, J.R. Schneider, E. Spiller, T. Muller, C. Bostedt, M. Hoener, D.A. Shapiro, K.O. Hodgson, D. Van Der Spoel, F. Burmeister, M. Bergh, C. Caleman, G. Huldt, M.M. Seibert, F.R.N.C. Maia, R.W. Lee, A. Szoke, N. Timneanu, J. Hajdu. Nature Phys., 2 (12), 839 (2006). DOI: 10.1038/nphys461
  17. S. Marathe, S.S. Kim, S.N. Kim, C. Kim, H.C. Kang, P.V. Nickles, D.Y. Noh. Opt. Express, 18 (7), 7253 (2010). DOI: 10.1364/OE.18.007253
  18. M. Zurch, J. Rothhardt, S. Hadrich, S. Demmler, M. Krebs, J. Limpert, A. Tunnermann, A. Guggenmos, U. Kleineberg, C. Spielmann. Scientific Reports, 4 (1), 7356 (2014). DOI: 10.1038/srep07356
  19. D.J. Batey, F. Van Assche, S. Vanheule, M.N. Boone, A.J. Parnell, O.O. Mykhaylyk, C. Rau, S. Cipiccia. Phys. Rev. Lett., 126 (19), 193902 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevLett.126.193902
  20. И.А. Артюков, А.В. Виноградов, М.В. Горбунков, Ю.Я. Маслова, Н.Л. Попов. Краткие сообщения по физике ФИАН, 50 (10), 11 (2023)
  21. Н.Л. Попов, И.А. Артюков, А.В. Виноградов, В.В. Протопопов. УФН, 190 (08), 820 (2020). DOI: 10.3367/UFNr.2020.05.038775
  22. J.M. Blackledge. Quantitative coherent imaging (Academic Press, 1989)
  23. J.R. Fienup. Appl. Optics, 21 (15), 2758 (1982). DOI: 10.1364/AO.21.002758
  24. Yu.M. Bruck, L.G. Sodin. Opt. Commun., 30 (3), 304 (1979). DOI: 10.1016/0030-4018(79)90358-4
  25. А.С. Бусаров, П.Ю. Глаголев, Н.Л. Попов. Вестн. Московского ун-та, серия 3: Физика, Астрономия, 79 (2), 2420206-1 (2024). DOI: 10.55959/MSU0579-9392.79.2420206
  26. J. Miao, D. Sayre, H.N. Chapman. J. Opt. Society of America A, 15 (6), 1662 (1998). DOI: 10.1364/JOSAA.15.001662
  27. S. Marchesini, H. He, H.N. Chapman, S.P. Hau-Riege, A. Noy, M.R. Howells, U. Weierstall, J.C.H. Spence. Phys. Rev. B, 68 (14), 140101 (2003). DOI: 10.1103/PhysRevB.68.140101
  28. R.H.T. Bates, M.J. Mc. Donnel. Image Restoration and Reconstruction (Oxford University Press, Inc., 1986)
  29. T.C. Beers, K. Flynn, K. Gebhardt. Astronom. J., 100, 32 (1990). DOI: 10.1086/115487
  30. D.R. Luke. Inverse Problems, 21 (1), 37 (2005). DOI: 10.1088/0266-5611/21/1/004
  31. Zh. Wang, A.C. Bovik, H.R. Sheikh, E.P. Simoncelli. IEEE Transactions on Image Processing, 13 (4), 600 (2004). DOI: 10.1109/TIP.2003.819861
  32. Я.В. Ракшун, Ю.В. Хомяков, В.А. Чернов, И.А. Щелоков, И.В. Малышев, А.Е. Пестов, В.Н. Полковников, Д.Г. Реунов, М.Н. Торопов, Н.И. Чхало. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 5, 3 (2023). DOI: 10.31857/S1028096023050126
  33. G. Baranov, A. Bogomyagkov, I. Morozov, S. Sinyatkin, E. Levichev. Phys. Rev. Accelerators and Beams, 24 (12), 120704 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevAccelBeams.24.120704
  34. А.А. Седов, Н.А. Мезенцев, Я.В. Ракшун, А.Н. Савронов, Ю.В. Хомяков, В.А. Чернов, В.А. Шкаруба. ЖТФ (готовится к публикации)
  35. I. Agapov, G. Geloni, S. Tomin, I. Zagorodnov. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 768, 151 (2014). DOI: 10.1016/j.nima.2014.09.057

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme