Blanka, Bianka
9 °C
14 °C
Index - In English In English Eng

A gyémánt kvantumröntgen borotvaéles képeket ad, kisebb sugárzással

2019.09.02. 15:59

A röntgenfelvételek készítése ma is az orvosi diagnosztika legalapvetőbb képalkotó eljárása. Csakhogy nem hibátlan, legfőbb hátulütője, hogy ionizáló sugárzást használ, így nagy dózisban DNS-károsodást okozhat a sejtekben.

Emellett érzékeny a háttérsugárzásra: a környezetben lévő egyéb sugárforrások zajt okoznak a felvételen. Ezért igyekeznek a készülékeket árnyékolni, illetve növelik a sugárdózis. A kép élességét azonban lehet más módon is növelni – derül ki az izraeli Bar-Ilan Egyetem kutatóinak vizsgálatából, amely során

a röntgensugarat egy gyémánton vezették át, amelynek belső struktúrája két nyalábra bontotta a sugarat.

Az egyik nyalábban áramló fotonok mindegyikének megvolt a párja a másik nyalábban, méghozzá ugyanazokkal a kvantumtulajdonságokkal. Az egyik nyalábot közvetlenül a detektorra vezették, ez volt a viszonyítási alap. A másik nyaláb haladt keresztül a vizsgálandó tárgyon, majd érkezett a detektorba.

A kép a két sugár összehasonlítása révén állt elő. Minthogy minden “kontrollfotonnak” megvan a párja a tárgyon keresztülhaladt fotonok között, ki lehet válogatni azokat a fényrészecskéket, amelyek a röntgengép sugárforrásából származtak (vagyis a felvétel szempontjából relevánsak), és amelyek a háttérsugárzás velejárói.

A berendezés működése
A berendezés működése
Fotó: Sofer et al. 2019

Ezzel az eljárással sokkal élesebb képek alkothatók, mint a hagyományos röntgennel. A felvételeken ezredrészére esik vissza a zaj a szokásos röntgenképekhez képest. Ezzel együtt nincs is szükség olyan sok fotonra, hiszen kevesebb részecske alapján is megfelelően éles kép nyerhető a vizsgált objektumról. Apró szépséghibája a dolognak, hogy bár a módszer elméletben kisebb sugárzást ígér, jelenlegi formájában

még olyan erős röntgennyalábokat igényel, amelyek csak nagy részecskegyorsítókban állíthatók elő.

Így ma még csak a részecskefizikai kutatásokban lehet hasznát venni, de a fejlesztők hosszú távú célja egyértelműen az orvosi képalkotás.

(New Scientist)