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作者:Sharon Shwartz 来源: 《物理评论X》 发布时间:2019/9/3 14:09:30
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量子X光机拍出清晰图像

 

捕鱼达人3破解版 当钻石将X射线一分为二时,量子X射线就产生了。图片来源:APS/Alan Stonebraker

捕鱼达人3破解版 利用一种具有特殊量子性质的光进行X射线成像,可使图像更清晰,且辐射更少。相关成果日前发表于《物理评论X》杂志。

利用X射线拍摄图像时的一个大问题是背景辐射——其他来源的X射线会给图像增加噪音。传统上,人们通过尽可能保护这个区域不受辐射,或者利用大剂量X射线拍摄解决这个问题。

以色列巴伊兰大学的Sharon Shwartz和同事找到一种解决该问题的方法。他们将一束X射线射入钻石,而钻石的内部结构将辐射分成两束,每束的能量只有原来的一半。在其中一束产生的光中,每个光粒子或光子在另一束中都有对应的光子,并且具有类似的量子特性。

捕鱼达人3破解版 这两束光中的一束被称为“惰流”,直接送往探测器。另一束被称为“信号”,在击中探测器之前,会照射在要成像的物体上。随后,科学家比较来自两个探测器的读数。

捕鱼达人3破解版 由于每个“惰流”光子对应一个特定的信号光子,因此很容易确定哪些光子来自研究人员的光束,哪些光子来自背景。

知道哪些光子来自信号束、哪些来自背景,研究人员就可以制作出非常清晰的图像。他们用这种方法拍摄的金属条状图像的随机噪声,大约只有普通X射线拍摄图像的1/1000。

捕鱼达人3破解版 “如果你有更好的方法区分哪些光子来自样品,你就不需要使用那么多光子。”Shwartz说,“从长远来看,我们希望将其用于医学成像。”

捕鱼达人3破解版 这种装置需要一种非常强的X射线。这种射线只能在大型粒子加速器上使用,因此目前还不能在医院使用。不过,Shwartz说,这种粒子可用于基础物理研究,帮助人们了解量子力学的工作原理。(来源:中国科学报 宗华)

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