16 октомври 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Квантов рентгенов апарат прави по-резки изображения с много по-малко облъчване

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 03 септември 2019 в 00:0424900
Квантовите рентгенови лъчи се получават, когато диамант раздели снопа лъчи на две. Кредит: APS / Alan Stonebraker

Нов метод за рентгеново изображение, използващ светлина със специални квантови свойства, дава възможност за по-резки изображения, използвайки по-малко радиация.

Когато се прави изображение с помощта на рентгенови лъчи, голям проблем е фоновото лъчение - рентгеновите лъчи от други източници, които добавят шум към изображението. Обикновено това се избягва като се предпазва мястото от радиация колкото е възможно повече или просто се използва по-голяма доза рентгенови лъчи, за да се направи снимката.

Шарон Шварц (Sharon Shwartz) от Университета Бар-Илан в Израел и неговите колеги намериха нов по-ефективен начин за това. Техният метод работи чрез изстрелване на лъч от рентгенови лъчи в диамант, чиято вътрешна структура разделя снопа на два лъча, всеки с половината енергия от първоначалната. Всяка частица светлина или фотон в един от получените лъчи има съответен фотон в другия лъч със сходни квантови свойства, тоест те са квантово вплетени.

Един от двата лъча, наречен „празен ход“ (idler), се изпраща направо към детектор. Другият, наречен "сигнал" (signal), е насочен към обекта, който трябва да бъде изобразен - Шварц използва тънка лента от метал с три прореза в демонстрацията си - преди да стигне детектора. След това се сравняват показанията от двата детектора.

Quantum Enhanced X-ray Detection, Physical Review X

Тъй като всеки фотон от "празния ход" съответства на определен фотон от "сигнала", лесно е да се определи от изследователите кои фотони са от лъча и кои са от фоновото лъчение.

„Фотоните са създадени по двойки, както за Ноевия ковчег“, коментира Майлс Паджет (Miles Padgett) от Университета на Глазгоу в Шотландия. „За всеки женски тигър или в случая фотон знаете, че има мъжки тигър.“

Възможността да разпознават кои фотони са от сигналния лъч и кои са от фоновото лъчение, позволява на изследователите да направят изключително контрастно изображение. Тяхната снимка на металната лента с помощта на този метод има около хиляда пъти по-малък случаен шум от изображенията, направени с един лъч рентгенови лъчи.

„Ако имате по-добър начин да различите кои фотони идват от образеца, не е нужно да използвате толкова много от тях“, обяснява Шварц. „Надеждата в дългосрочен план е да се използва този метод при медицинските изображения.“

Това устройство изисква много силен рентгенов лъч, който може да бъде осигурен само от големи ускорители на частици, така че все още не може да се използва в болниците. Въпреки това може да се използва във фундаменталната физика, казва Падгет, където тези видове двойки частици могат да ни помогнат да научим как работи квантовата механика.

Справка: Physical Review X , DOI: 10.1103 / PhysRevX.9.031033

Източник: Quantum X-ray machine takes razor sharp pictures with less radiation, New Scientist


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.