中国科学家研发用于拍摄运动物体的X射线系统

中国科学院和上海交通大学的研究人员开发了一套台式X射线“鬼成像”系统，可对运动物体进行成像记录，速度最高可达每秒200帧。据《南华早报》报道，这项研究成果于8月15日发表在同行评审期刊《Communications Physics》上。

科学家认为，该方法可用于对运动机械部件进行无损检测，包括旋转的航空发动机，也可用于活体医学成像，例如对心脏运动进行成像。

该方法如何运作

在常规X射线成像中，辐射穿过物体，另一侧的探测器或胶片直接形成其图像。在“鬼成像”中，X射线首先穿过带有图案的滤光片。单像素探测器测量信号总强度，随后计算机将测量结果与已知图案进行比对并重建图像。

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通常，这种方法需要在每次曝光后更换带图案的滤光片，这会增加图像获取的总时间。中国团队使用了带有精细图案的旋转掩模：在旋转过程中，图案快速变化，从而加快数据采集。

在铜盘上的测试

该系统在一个印有字母的旋转铜盘上进行了测试。该装置重建了这些字母，并连续记录其运动，尽管随着转速提高，图像质量有所下降。

与常规X射线相机相比，这套新系统总体上生成的图像质量较低。与此同时，传统相机能够拍摄更清晰的静止字母画面，但在字母运动时会出现模糊和帧间间隙，导致图像可能失真或不完整。研究人员表示，该方法的速度主要受掩模旋转速度和探测系统采样频率的限制。该团队还称，与一些传统X射线方法相比，这项技术有望以更低的辐射剂量和更简单的配置运行。