Initial operational results of the 3D Nanoimaging Beamline at SSRF

The performances in terms of spatial resolution, radiation damage, nano-CT, and nano-spectral imaging of the TXM beamline.TXM system: TXM system comprising a monocapillary condenser, pinhole, objective ZP, sample station, and two X-ray imaging detectors.Monocapillary condenser: It is a in-house-designed monocapillary condenser. Major axis:1000/1000mm; Minor axis:0.524/0.485mm; Length:101/85mm; Entry Diameter:562/552μm; Exit Diameter :344/408μm; Work distance: ~95/85mm.Pinholes: Diameters:100 μm and 150 μm.ZP: Two sets of ZPs (XRnanotech, Switzerland). Diameter: 100/125μm; Outermost zone:40/25nm; Focal length@8keV: 25.806/20.161mm; DOF@8keV:41.3/16.1mm; NA object@8keV: 1.9/3.1mrad.Imaging detectors: Two sets of X-ray imaging detectors for high- and medium-resolution imaging. The high-resolution detector is a scintillator-coupled optical microscope with 2×, 4× and 10× optical magnification lenses and a water-cooled 16-bit 2048×2048 camera (Zyla 4.2 PLUS sCMOS, Andor, Oxford Instruments, UK) with 6.5-μm square pixels.Spatial resolution: The spatial resolution test for the TXM used a standard Siemens star pattern (Carl Zeiss, German) with the smallest feature size of 30 nm in the high-resolution mode.Data processing software: 3D reconstruction: AduRecon (in-house desigend), Avizo® Fire (commercial); TXM-XANES: TXM-Wizard (open source).

本数据集围绕TXM光束线的空间分辨率、辐射损伤、纳米CT（nano-CT）及纳米光谱成像（nano-spectral imaging）相关性能展开表征。
TXM系统：该系统由单毛细管聚光镜、针孔、物镜波带片（Zone Plate，ZP）、样品台以及两台X射线成像探测器组成。
单毛细管聚光镜：该聚光镜为自主设计的单毛细管聚光镜。其参数如下：长轴尺寸1000/1000 mm，短轴尺寸0.524/0.485 mm，长度101/85 mm，入射端直径562/552 μm，出射端直径344/408 μm，工作距离约95/85 mm。
针孔：配备直径分别为100 μm和150 μm的针孔。
波带片（ZP）：采用两套来自瑞士XRnanotech公司的波带片。其参数为：直径100/125 μm，最外侧条纹宽度40/25 nm，8 keV能量下的焦距为25.806/20.161 mm，8 keV能量下的景深为41.3/16.1 mm，8 keV能量下的物镜数值孔径为1.9/3.1 mrad。
成像探测器：配备两套分别用于高分辨率和中分辨率成像的X射线成像探测器。其中高分辨率探测器为闪烁体耦合光学显微镜，搭载2×、4×及10×光学放大镜头，并搭配水冷式16位2048×2048像素相机（Zyla 4.2 PLUS sCMOS，Andor，英国牛津仪器公司），像素尺寸为6.5 μm方形像素。
空间分辨率测试：本TXM的空间分辨率测试采用德国卡尔蔡司公司生产的标准西门子星型模板，高分辨率模式下其最小特征尺寸为30 nm。
数据处理软件：三维重构可采用自主设计的AduRecon软件以及商用Avizo® Fire软件；TXM-XANES数据处理则采用开源软件TXM-Wizard。