Få färgbilder från skuggan av ett prov

Färgbilder av nyansen av ett prov

Konstnärlig framställning som visar hur en bild skapas med den nyutvecklade metoden. Två färger, grönt och magenta, emitteras av de fluorescerande atomerna i provet (till vänster) på grund av röntgenexcitation.Det runda gråa föremålet representerar en optik som kastar en skugga på detektorn. Algoritmen producerar sedan en verklig bild med två färger, vars intensitet representerar densiteten av fluorescerande atomer i provet. Kredit: Markus Osterhoff

En forskargrupp från Högskolan i Göttingen har utvecklat en ny metod för att producera färgröntgenbilder. Tidigare var det enda sättet att bestämma den kemiska sammansättningen av ett prov och positionen för dess komponenter med hjälp av röntgenfluorescensanalys att fokusera röntgenstrålar och skanna hela provet. Det tar tid och är dyrt. Forskare har nu utvecklat ett tillvägagångssätt som kan producera en bild av ett stort område från en enda exponering, utan behov av fokusering och skanning. Metoden publicerades i tidskriften OPTISK.

I motsats till synligt ljus, det finns inga linser med jämförbar effekt för “osynlig” strålning, såsom röntgenstrålar, neutroner eller gammastrålning. Dessa typer av strålning är dock väsentliga, till exempel i nukleärmedicin och radiologi, samt inom industriell provning och materialanalys. Användning av röntgenfluorescens inkluderar att analysera sammansättningen av kemikalier i målningar och kulturella artefakter för att fastställa äkthet, ursprung eller produktionsteknik, eller analysera jord- eller växtprover för att skydda miljön. Kvaliteten och renheten hos halvledarkomponenter och datorchips kan också kontrolleras med röntgenfluorescensanalys.

För sin nya metod använde forskarna en färgröntgenkamera utvecklad av PNSensor i München och ett nytt bildsystem som i huvudsak består av en speciellt strukturerad, guldbelagd platta mellan objektet och detektorn, vilket innebär att provet gjuter en skugga. . Intensitetsmönstret som mäts i detektorn ger information om fördelningen av fluorescerande atomer i provet, som sedan kan avkodas med hjälp av en datoralgoritm. Detta nya tillvägagångssätt innebär att plattan kan vara mycket nära objektet eller detektorn, till skillnad från att använda en röntgenlins, vilket gör det till en bekväm metod.

“Vi har utvecklat en algoritm som gör att vi snabbt och robust kan skapa en skarp bild, samtidigt, för varje röntgenfärg”, säger första författaren Dr Jakob Soltau, postdoktor vid Institutet för röntgenfysik. X från Högskolan i Göttingen.

Medförfattaren Paul Meyer, doktorand vid samma institut, tillägger: “Optiken kan helt enkelt inte jämföras med vanliga linser; de gjordes enligt våra exakta specifikationer av ett nytt företag i Schweiz.” Denna start-up, XRNanotech, är specialiserad på nanostrukturer och grundades av Dr Florian Döhring, som har avlagt sin doktorsexamen. vid Högskolan i Göttingen.

Professor Tim Salditt, ledare för forskargruppen, avslutar: “Närnäst vill vi utöka detta tillvägagångssätt till tredimensionell avbildning av biologiska prover, samt utforska avbildningsfenomen som oelastisk röntgenspridning, neutroner eller gammastrålning inom nuklearmedicin.

Mer information:
Jakob Soltau et al, Full Field X-Ray Fluorescence Imaging med hjälp av en Fresnel Zone Plate Coded Aperture, OPTISK (2022). DOI: 10.1364/OPTICA.477809

Tillhandahålls av
Högskolan i Göttingen


Citat: Hämta färgbilder från skuggprov (2023, 24 januari) Hämtad 25 januari 2023 från https://phys.org/news/2023-01-images-shadow-sample.html

Detta dokument är föremål för upphovsrätt. Utom för skäligt bruk för privata studier eller forskning, får ingen del reproduceras utan skriftligt tillstånd. Innehållet tillhandahålls endast för information.

Leave a Comment