新型的量子x光機(jī)射線成像
發(fā)布于 2019-11-04
利用一種具有特殊量子性質(zhì)的光進(jìn)行X射線成像,可使圖像更清晰,且輻射更少。相關(guān)成果日前發(fā)表于《子x》雜志。
以色列巴伊蘭大學(xué)的Sharon Shwartz和同事找到一種解決該問題的方法。他們將一束X射線射入鉆石,而鉆石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)將輻射分成兩束,每束的能量只有原來的一半。在其中一束產(chǎn)生的光中,每個光粒子或光子在另一束中都有對應(yīng)的光子,并且具有類似的量子特性。
這兩束光中的一束被稱為“惰流”,直接送往探測器。另一束被稱為“信號”,在擊中探測器之前,會照射在要成像的物體上。隨后,科學(xué)家比較來自兩個探測器的讀數(shù)。
由于每個“惰流”光子對應(yīng)一個特定的信號光子,因此很容易確定哪些光子來自研究人員的光束,哪些光子來自背景。
知道哪些光子來自信號束、哪些來自背景,研究人員就可以制作出非常清晰的圖像。他們用這種方法拍攝的金屬條狀圖像的隨機(jī)噪聲,大約只有普通X射線拍攝圖像的1/1000。
“如果你有更好的方法區(qū)分哪些光子來自樣品,你就不需要使用那么多光子?!盨hwartz說,“從長遠(yuǎn)來看,我們希望將其用于醫(yī)學(xué)成像?!?br/>
這種裝置需要一種非常強(qiáng)的X射線。這種射線只能在大型粒子加速器上使用,因此目前還不能在醫(yī)院使用。不過,Shwartz說,這種粒子可用于基礎(chǔ)物理研究,幫助人們了解量子力學(xué)的工作原理。
以色列巴伊蘭大學(xué)的Sharon Shwartz和同事找到一種解決該問題的方法。他們將一束X射線射入鉆石,而鉆石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)將輻射分成兩束,每束的能量只有原來的一半。在其中一束產(chǎn)生的光中,每個光粒子或光子在另一束中都有對應(yīng)的光子,并且具有類似的量子特性。
這兩束光中的一束被稱為“惰流”,直接送往探測器。另一束被稱為“信號”,在擊中探測器之前,會照射在要成像的物體上。隨后,科學(xué)家比較來自兩個探測器的讀數(shù)。
由于每個“惰流”光子對應(yīng)一個特定的信號光子,因此很容易確定哪些光子來自研究人員的光束,哪些光子來自背景。
知道哪些光子來自信號束、哪些來自背景,研究人員就可以制作出非常清晰的圖像。他們用這種方法拍攝的金屬條狀圖像的隨機(jī)噪聲,大約只有普通X射線拍攝圖像的1/1000。
“如果你有更好的方法區(qū)分哪些光子來自樣品,你就不需要使用那么多光子?!盨hwartz說,“從長遠(yuǎn)來看,我們希望將其用于醫(yī)學(xué)成像?!?br/>
這種裝置需要一種非常強(qiáng)的X射線。這種射線只能在大型粒子加速器上使用,因此目前還不能在醫(yī)院使用。不過,Shwartz說,這種粒子可用于基礎(chǔ)物理研究,幫助人們了解量子力學(xué)的工作原理。
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