Bilim adamları, lazerle çalışan X-ışını görüntülemenin sayısal yeteneğini geliştiriyor
liderliğindeki bilim adamlarından oluşan bir ekip Nevada Üniversitesi Reno fizikçi Hiroshi Sawada, sayısal modellemenin, lazerle üretilen X-ışınlarını kullanarak X-ışını görüntülerini doğru bir şekilde yeniden ürettiğini gösterdi.
Görüntüler, üniversitenin cıvıl cıvıl nabız, amplifikasyon tabanlı, 50 terawatt Leopard lazeri kullanılarak elde edildi. Yeni çalışmada kurulan modelleme yaklaşımı, radyasyona dayalı deneyler yapmadan karmaşık 3D katı nesnelerin radyografik görüntülerini simüle etmek için tahmin aracı olarak kullanılabilir.
Yüksek yoğunluklu bir lazer, yoğun bir X-ışını ışını üretebilir. Bu tür lazerle üretilen X-ışınları, sıkıştırılmış bir lazer füzyon yakıtı da dahil olmak üzere çeşitli nesnelerin X-ışını görüntülerini kaydetmek için uygulanmıştır, ancak bir radyografik görüntünün kantitatif karşılaştırması için sayısal bir araç şimdiye kadar mevcut olmamıştır.
Sawada, “Lazerle üretilen X-ışını radyografisinin gerçekçi bir simülasyonunun uzamsal ölçeğidir” dedi. “Bu sınırlamanın üstesinden gelmek için, modellemeyi iki adıma ayırdık: X-ışını üretimi, ince çözünürlüklü bir uzamsal ızgara ile hesaplanırken, X-ışını görüntülerinin hesaplanması, bir X-ışını görüntüsünü gerçek bir deneyde yeniden üretmek için kaba bir ızgara ile gerçekleştirilir. Bir test nesnesinin 3B bilgisayar destekli tasarım benzeri modeli, deneysel ve simüle edilmiş görüntüleri doğrudan karşılaştırmamıza olanak tanır.”
bu Ulusal Bilim Vakfı– Finanse edilen çalışma dergide yayınlanır Plazma Fiziği ve Kontrollü Füzyon.
Bir katı ile etkileşime giren yoğun kısa atımlı lazerler tarafından üretilen yüksek enerjili X ışınları, temel plazma bilimi, tıbbi görüntüleme ve endüstriyel ve ulusal güvenlik uygulamaları gibi geniş bir uygulama yelpazesi için incelenmiştir. Bilim adamları, lazerle üretilen X-ışını kaynaklarının, iyi gelişmiş bir X-ışını tüpüne kıyasla küçük bir kaynak boyutu, kısa süre, yüksek foton sayıları ve ayarlanabilir X-ışını spektrumu gibi avantajlara sahip olduğunu söylüyor.
NSF’nin Fizik Bölümü’nde program direktörü olan Vyacheslav (Slava) Lukin, “Bu araştırmacılar, X-ışını radyografisi için öngörü yeteneklerinin gelişimini, hem temel hem de uygulamalı araştırmalarda temettü ödeyecek şekillerde geliştirdiler” dedi.