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
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари