Brug af korrelerede fotoner til at forbedre røntgenbilleder

Et team af forskere ved Bar-Ilan University har fundet en måde at bruge korrelerede fotoner til at lave skarpere røntgenbilleder. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , gruppen beskriver deres proces og foreslår måder, den kan bruges i kommercielle applikationer.

En røntgenmaskine skaber billeder af knogler inde i kroppen ved at affyre røntgenstråler (højenergifotoner) på det skadede sted og bruge fotoner til at skabe et billede på film. Dem, der passerer, ser mørke ud - dem, der ikke kan passere, resulterer i hvide områder på filmen. Men sådanne film er normalt diset på grund af baggrundsstråling. I denne nye indsats, forskerne har fundet en måde at bruge korrelerede fotoner til at forbedre billederne.

Den nye metode involverede affyring af en røntgenstråle mod en diamant, tvinger strålen til at dele sig i to. Opdeling af strålen involverede opdeling af hver af de enkelte fotoner i strålen i to korrelerede fotoner i de to nyoprettede stråler. Forskerne rettede en af ​​de nye bjælker mod et mål, der skulle røntgenstråles-en metalstrimmel med slidser. En sensor blev placeret bag målet for at fange fotoner, som i normale røntgenapparater. Den anden stråle var rettet direkte mod en detektor. Derefter, fordi fotonparene var korrelerede, forskerne var i stand til at bestemme, hvilke fotoner der blev affyret mod målet, der var fra den oprindelige stråle i modsætning til baggrundsstøj. Dette tillod kun at bruge de fotoner fra den originale stråle til at lave røntgenbilledet.

Forskerne rapporterer, at billeder skabt med deres nye metode havde cirka 1000 gange mindre baggrundsstøj, gør dem markant skarpere. De bemærker, at deres metode i øjeblikket kun fungerer med ekstremt stærke røntgenstråler, og ville derfor ikke fungere til medicinske anvendelser. Men de bemærker også, at deres teknik kunne vise sig nyttig for forskere til bedre at forstå kvantemekanik. De planlægger at fortsætte deres arbejde, ser ved siden af ​​for at afgøre, om de fotoner, der blev produceret ved deres teknik, var viklet ind.

© 2019 Science X Network