紐倫堡大學(xué)（FAU）和德國(guó)電子同步加速器研究所（DESY，漢堡）的物理學(xué)家提出了與常規(guī)方法相比，能顯著改善X光成像質(zhì)量的方法。非相干衍射成像（IDI）能幫助更快且分辨率更高地成像納米晶體或分子中的單個(gè)原子。
    X光用于結(jié)晶學(xué)以確定分子結(jié)構(gòu)已超過100年。此方式的核心是衍射和疊加原理，全部的波是主題：光子組成的光被晶體和重疊中的原子偏轉(zhuǎn)——就像緩慢流動(dòng)的溪流中障礙物形成水波。如果檢測(cè)器能測(cè)量足夠數(shù)量的光子，就能獲得特有的衍射圖樣或波動(dòng)圖形，從中得到晶體原子結(jié)構(gòu)。這需要光子被相干散射，意味著入射光子和反射光子之間有清晰的相位關(guān)系。用水比喻，就是自障礙物偏離的無旋渦或湍流的水波。如果光子散射是非相干的，散射光子之間固定的相位關(guān)系消失，就不可能確定原子的排列。
    但相干衍射成像也有一個(gè)問題。FAU量子光學(xué)和量子信息工作組成員Anton Classen解釋，可在大多數(shù)非相干散射中使用X光，比如光子吸收和隨后發(fā)射造成的熒光。這造成擴(kuò)散背景，無法用來相干成像并降低了相干法的重放保真度。
    恰好是這一看似不合需要的非相干輻射是FAU研究者新型成像技術(shù)的關(guān)鍵。Joachim von Zanthier教授介紹，在我們的方法中，非相干散射X光光子更長(zhǎng)時(shí)間不被記錄，但在時(shí)間分辯短快照中記錄。單獨(dú)分析快照時(shí)，就能獲得關(guān)于原子排列的信息。技巧是光衍射在短序列中依然相干。然而，這僅在持續(xù)時(shí)間不超過幾飛秒（1秒的千萬億分之一）的極短X光閃光時(shí)是可能的，僅在最近使用自由電子激光器時(shí)得以實(shí)現(xiàn)（位于漢堡的歐洲XFEL或加利福尼亞的直線加速器相干光源[LCLS]）。
    新方法使用熒光，比以前更強(qiáng)的信號(hào)，也散射到顯著更大的角度，獲得更詳盡的空間信息。此外，濾鏡能用來測(cè)量特定原子種類的光。與使用相同波長(zhǎng)的X光的相干成像相比，這使得分辨率顯著更高地確定分子和蛋白質(zhì)中單個(gè)原子的位置成為可能。此方法能為考察蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)生物學(xué)和藥物提供新的動(dòng)力。