10/01/2013 - Dreidimensionale X-Strahlen. Mögliche Anwendungen in den Bereichen Gesundheit, Sicherheit und Geophysik

Menéame

Ein Team von Wissenschaftlern hat eine Kamera entwickelt, die verwendet werden kann, um Bilder von dreidimensionale Röntgenstrahlen und leistungsstark Farbe. Diese Technologie könnte die Scanner, die bei Sicherheitskontrollen auf Flughäfen, medizinischen Bildgeräten, Flugzeugwartungen, Industrieinspektionen und geophysikalischen Untersuchungen eingesetzt werden, erheblich verbessern.

Vom Professor entwickelt Robert Cernik und ihre Kollegen aus der Materialschule der Universität von Manchester (Vereinigtes Königreich) ist diese Technologie in der Lage, Röntgenstrahlen fast in Echtzeit zu produzieren, ohne dass eine Syncrotron. Die Verwendung von Chemikalien und Verbindungen wie Semtex, Edelmetalle und radioaktive Materialien ermöglicht die Identifizierung. Es könnte auch medizinische Anwendungen haben, insbesondere zum Nachweis von ungewöhnlichen Gewebetypen in Biopsien. Im Bereich der Geophysikalische Untersuchung die aus den Bohrlöchern entnommenen Proben sollten rasch analysiert werden.

Die Ergebnisse der durchgeführten Tests wurden in der ZeitschriftAnalyst.

Professor Robert Cernik erklärte: "Die Möglichkeit, diese Technologie in einer Laborumgebung einzusetzen, ist ein großer Fortschritt. Als wir vor fünf Jahren damit begannen, die Idee zu entwickeln, haben wir die Leistung eines Synchrotrons zur Herstellung von Röntgenstrahlen überprüft und nur Zugang zu Detektoren auf Siliziumbasis gehabt. Das Problem dieser Detektoren besteht darin, dass die Siliziumatome leicht sind und die hochenergetischen Röntgenstrahlen, die durch große Objekte gehen, nicht stoppen. Jetzt können wir die gleichen grafischen Ergebnisse mit einer 80-Pixel-Kamera mit 80 Pixeln (Cadmium-Zink-Telurid) erzielen, die es ermöglicht, in Echtzeit hyperspektral Röntgenbilder in sehr hohen Energiebereichen zu erhalten.

Und er fügte hinzu: "Die heutigen Bildsysteme wie die Spiral-CAT-Scanner nutzen nicht alle im Röntgenstrahl enthaltenen Informationen. Wir können alle vorhandenen Wellenlängen verwenden, um ein Farbbild von Röntgenstrahlen in verschiedenen Bildgeometrien zu erzeugen. Diese Methode wird normalerweise als hyperspektrales Bild bezeichnet, da sie zusätzliche Informationen über die Struktur des Materials in jedem Voxel [dem dreidimensionalen Äquivalent eines Pixels] des Bildes in drei Dimensionen liefert. Diese Informationen können verwendet werden, um einen "Fußabdruck" des Materials an jedem Punkt eines dreidimensionalen Bildes zu erzeugen.

Diese neue Technik reduziert auch die Zeit, die erforderlich ist, um das Bild in drei Dimensionen zu erstellen, die zuvor durch die Ansammlung verschiedener aufeinander folgender Bilder erzeugt wurden [77].mapping[ Bild auf Seite 6]. Das neue System ermöglicht die Erstellung des Bildes in einer einzigen Scanzeit von wenigen Minuten.

Die Auswirkungen des Röntgensystems auf die klinische Praxis sind wichtig, wie Professor Cernik erklärte: "Die Möglichkeit, das Bild gleichzeitig mit anderen traditionellen Methoden zu erzeugen, und auf derselben zeitlichen Skala ermöglicht es, mehr Informationen aus den Proben einer Biopsie zu entnehmen. Dadurch kann zwischen normalen und anormalen Geweben genauer unterschieden werden und gleichzeitig die Diagnosefehler verringert werden.

Professor Cernik sucht jetzt nach Industriepartnern, um kollaborative Projekte zur Anpassung der Röntgentechnologie an konkrete Anwendungen in Bereichen wie Sicherheit, Luft- und Raumfahrt und medizinisches Bild zu starten. Das Team könnte in Kürze einen ersten Farb-CT-Scanner erstellen, der die Diagnose mehrerer Erkrankungen verbessern und die Flughafensicherheit erheblich verbessern würde.

Weitere Informationen:

Universität von Manchester

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