Физики испытали рентгеновскую камеру-призрак
Китайские физики разработали и испытали так называемую «призрачную» камеру для съемки видео в рентгеновском диапазоне. Результаты экспериментов обнародованы журналом Communications Physics.
«Призрачная» визуализация не требует светочувствительной матрицы, а самое главное — осуществима при гораздо меньшей интенсивности облучения.
«В отличие от других существующих методов рентгеновской визуализации движущихся объектов, наш подход может быть реализован с использованием обычного настольного рентгеновского источника», — пишут авторы.
В этой связи метод обладает «большим потенциалом» как для медицинской визуализации, так и для неразрушающего контроля движущихся механических узлов, добавляют они.
В основе «призрачной» камеры — фильтр с узорами. Прошедшие через него рентгеновские лучи улавливаются одноточечным детектором, и из его сигналов компьютер собирает целое изображение. Для такого метода, в отличие от традиционной рентгенографии, достаточно не самых мощных лучей. В прототипе исследователи применили 35-киловольтную рентгеновскую трубку (для сравнения, медицинские трубки требуют до 150 кВ и дают гораздо более жесткое излучение).
Существующие методы рентгеновской «призрачной» визуализации сталкиваются с серьезными трудностями из-за неприемлемо большого времени накопления данных, необходимого для получения одного снимка, что делает их непригодными для практического применения. Причина в том, что «призрачная» визуализация обычно требует смены узоров после каждого экспонирования для восстановления итогового изображения. Чтобы обойти это ограничение, авторы сделали фильтр вращающимся.
«Наш метод значительно повысил скорость [рентгеновской призрачной] визуализации и открывает путь для ее применения к [движущимся] объектам — например, к контролю вращающихся авиадвигателей и к прижизненной медицинской визуализации», — утверждают они.
Разработанный ими метод двухмерной рентгеновской «призрачной» визуализации движущихся объектов высокого разрешения позволяет достигать частоты до 200 кадров в секунду.
Систему испытали на вращающемся медном диске с нанесенными буквами. Система «призрачной» визуализации позволяла четко различать буквы, хотя качество изображения снижалось по мере увеличения скорости вращения диска.
По сравнению с традиционной рентгеновской камерой разработка дает изображение в целом более низкого качества — зато непрерывное, без смазывания и пропусков. Кроме того, она весьма компактна — прототип уместился на столе.
