X射線電腦斷層掃瞄技術(Computed Tomography,簡稱CT掃瞄)是常用的成像技術,利用X射線對生物體內部成像。
日本東北大學(Tohoku University)的研究人員發明一種利用高強度同步輻射的掃瞄技術,在幾毫秒內生成高質量的圖像。
目前高速、高分辨率X射線掃瞄需要將掃瞄的物體進行高速旋轉。可以想像,如果把人體放置於掃瞄儀器內高速旋轉,將給人帶來怎樣恐怖的體驗。
再者,將掃瞄的物體高速旋轉的時候,很難控制掃瞄對象的溫度和周圍的空氣。
這項研究利用一個光學系統,把單個同步加速器X射線束分成多道射線。這些射線從多個角度同時照向被成像的物體,而無需將被成像的物體進行旋轉。
要改變X射線的方向不是件容易的事情。和可見光不一樣,X射線與物體的作用小,用鏡面或稜鏡都無法改變射線的方向。研究人員利用微製造技術,造出一些雙曲線形狀的晶體。利用三排這樣的晶體,研究者稱,這個光學部件可以讓光束覆蓋±70°的範圍。在實驗中,研究者還結合了先進的壓縮感應算法,只需幾十張影像完成影像重構。
研究負責人矢代航( Wataru Yashiro)說:「從基礎材料科學到生命科學,這項技術都有廣泛的潛在應用。」◇
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