使用X射線微層析技術(shù)顯示的昆蟲氣囊各向異性收縮

所用相機(jī)：

Flash4.0 (C11440-22CU)

成像方法：

X射線成像

相關(guān)設(shè)置：

能量14keV, 樣品-芯片距離50cm，ROI 2048×700，曝光 時(shí)間2ms,轉(zhuǎn)速360°每秒

# 詳細(xì)描述

來自擺動(dòng)源的白光束通過由液氮冷卻的Si(111)或Si(311)雙晶單色器而單色化。輸出X射線的能量范圍為8-72.5keV，具有的能量分辨率小于0.5%。安裝復(fù)合狹縫以限制單色光束的尺寸。一個(gè)電離室設(shè)置在下游，以監(jiān)測實(shí)驗(yàn)過程中的通量。單色光束具有45mm(H)×5mm(V)的全視場。動(dòng)態(tài)X射線顯微技術(shù)(SR-μCT)系統(tǒng)的關(guān)鍵要素是基于sCMOS(Hamamatsu ORCA-Flash4.0，最大幀速率1000 Hz像素尺寸為6.5微米)的快速檢測器和空氣軸承旋轉(zhuǎn)臺(tái)(PI miCos，UPR-120 AIR，最大速度360°/秒)。為了獲得最佳結(jié)果，仔細(xì)選擇了實(shí)驗(yàn)參數(shù)。光子能量設(shè)定為14keV，采樣到檢測器的距離設(shè)置為50厘米，相機(jī)的ROI區(qū)域?yàn)?048×700像素(水平×垂直)，一次投影的曝光時(shí)間為2ms，旋轉(zhuǎn)速度為360°/秒。在這些參數(shù)下，一個(gè)數(shù)據(jù)集的采集時(shí)間為500 ms，包括136個(gè)投影在一個(gè)完整的180°范圍。實(shí)驗(yàn)持續(xù)75秒，獲得150個(gè)數(shù)據(jù)。圖像重建后，獲得了氣囊在連續(xù)150個(gè)時(shí)間點(diǎn)的三維動(dòng)力結(jié)構(gòu)。

此外Flash4.0相機(jī)還被用于了在白堊紀(jì)中期緬甸琥珀中的木乃伊化早熟鳥翅膀的觀察，同樣是X射線成像。

"我們對(duì)白堊紀(jì)全身羽毛的了解受化石記錄本身的限制：壓縮圍繞骨骼的化石缺乏最好的形態(tài)細(xì)節(jié)，很少保留可見痕跡的顏色，而琥珀中的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)與其源動(dòng)物分離。在這里我們報(bào)告了兩個(gè)特別保存的來自緬甸琥珀的獸腳亞目翅骨科、全身羽毛和羽序，并且留有軟組織的殘余。 極小的尺寸和骨骼發(fā)育的翅膀，結(jié)合他們的數(shù)字比例，強(qiáng)烈表明遺骸代表對(duì)羥基鳥氨酸的早熟幼體。這些標(biāo)本顯示與現(xiàn)代鳥相關(guān)的羽毛類型存在在Cenomanian(99百萬年前)的反鳥亞綱個(gè)體中，提供了羽毛排列和微觀結(jié)構(gòu)以及未成熟骨骼殘骸的見解。這個(gè)發(fā)現(xiàn)為我們對(duì)不常保存的幼鳥理解帶來了新的細(xì)節(jié)，包括第一個(gè)卵泡，羽毛束和白堊紀(jì)鳥類裸域的具體例子。"

審核編輯黃宇