Chińscy naukowcy stworzyli system rentgenowski do obrazowania poruszających się obiektów

Badacze z Chińskiej Akademii Nauk i Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju opracowali stołowy system rentgenowskiego obrazowania „duchowego”, umożliwiający rejestrowanie obrazów poruszających się obiektów z prędkością do 200 klatek na sekundę. O opracowaniu poinformował South China Morning Post. Wyniki prac opublikowano 15 sierpnia w recenzowanym czasopiśmie Communications Physics.

Naukowcy uważają, że metoda może znaleźć zastosowanie w nieniszczącej kontroli ruchomych komponentów mechanicznych, w tym obracających się silników lotniczych, a także w obrazowaniu medycznym in vivo, na przykład ruchów serca.

Jak działa metoda

W tradycyjnym obrazowaniu rentgenowskim promieniowanie przechodzi przez obiekt, a detektor lub błona po drugiej stronie bezpośrednio tworzy jego obraz. W obrazowaniu „duchowym” promieniowanie rentgenowskie najpierw przechodzi przez filtr z wzorami. Detektor jednopikselowy mierzy całkowite natężenie sygnału, po czym komputer porównuje pomiary ze znanymi wzorami i odtwarza obraz.

Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.

Zwykle metoda ta wymaga zmiany filtra z wzorami po każdej ekspozycji, co wydłuża całkowity czas uzyskiwania obrazu. Chiński zespół wykorzystał obracającą się maskę z drobnymi wzorami: podczas obrotu wzory szybko się zmieniają, przyspieszając zbieranie danych.

Testy na miedzianym dysku

System przetestowano na obracającym się miedzianym dysku z naniesionymi literami. Układ odtworzył litery i nieprzerwanie rejestrował ich ruch, choć jakość obrazu pogarszała się wraz ze wzrostem prędkości obrotowej.

W porównaniu ze zwykłą kamerą rentgenowską nowy system ogólnie tworzył obrazy o niższej jakości. Jednocześnie tradycyjna kamera dawała wyraźniejsze kadry nieruchomych liter, lecz podczas ruchu występowały w niej rozmycia i przerwy między klatkami, przez co obrazy mogły być zniekształcone lub niepełne. Według badaczy szybkość metody ograniczają przede wszystkim prędkość obrotu maski oraz częstotliwość próbkowania systemu detekcji. Zespół stwierdził również, że technologia może działać przy niższej dawce promieniowania i w prostszej konfiguracji niż niektóre tradycyjne metody rentgenowskie.