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中科院物理研究所實現超低輻射X射線鬼成像

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中科院物理研究所實現超低輻射X射線鬼成像

發布日期:2018-04-25 作者:南通香蕉视频app污片在线观看電子有限公司 點擊:

中科院物理研究所實現超低輻射X射線鬼成像


X射線成像作為一種有效的診斷方法被廣泛應用於人類社會生活和科學研究的方方麵麵。但是,其高劑量導致的輻射傷害始終不可避免,在人體影像學上甚至有誘發癌變的風險。而“鬼”成像由於其獨特的成像特性,很早就實現了可見光波段的弱光成像,帶來了實現超低輻射的X射線成像的可能。


近日,中國科學院物理研究所研究人員在國際上首次利用便攜式X射線源實現了對二維物體和真實生物體的超低劑量XGI。


鬼成像最早稱為量子關聯成像,也稱為單像素相機成像。作為一種間接成像的方式,通過分束測定或預設置照射在物體上的光場分布,將其與經過物體的投射(或反射)總光強進行統計關聯運算便可複原物體的圖像。成像原理上的不同使得鬼成像的方法比起傳統成像而言不僅可以實現超分辨率的成像,還可實現極弱光照下的成像。但是在X射線波段沒有合適的分束器件或功能類似於空間光調製器的器件,所以一直以來X射線鬼成像(XGI)難以實現。


他們利用砂紙上隨機分布的碳化矽顆粒對X射線光場進行振幅調製,預先記錄物體平麵的一套清晰的散斑圖;采集物光時,降低每次采樣的時間將X射線強度衰減到單光子量級,CCD的麵積分作為桶探測器記錄下總光強,最後通過關聯運算成功還原出物體的像。


實驗結果表明:和傳統透射成像方式相比,在弱光的情況下利用鬼成像的方式可以獲得比傳統透視成像更高的襯噪比;在獲得相同襯噪比的情況下,利用鬼成像的方法可以大幅降低成像過程中的輻射劑量。該工作首次在實驗上用一種簡單的方式驗證了超低輻射XGI的可行性,為後續的三維X射線鬼成像以及生物醫療上的實用化應用打下了堅實的基礎。


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