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成像原理上的不同使得利用量子关联成像的方式比起传统成像而言更容易在低辐射方面取得巨大的突破
发表日期:2018-12-17 14:23| 来源 :本站原创 | 点击数:
本文摘要:X射线成像作为一种有效的诊断方法被广泛应用于人类社会生活和科学研究的方方面面。从普通便携式X射线管到实验室台面激光等离子体X射线源,再到大型同步辐射以及自由电子激光,现如今人们已经可以将X射线的脉宽、源尺寸、亮度等参数提升到一个前所未有的高

上海交通大学物理与天文学院激光等离子体实验室长期研究X射线源和成像的黎明教授团队,XGI对于X射线源的相干性提出了极高要求, 利用CCD采集的成像结果(a)利用量子关联成像采样10000张重构出的图像(累计总曝光时间10ms);衬噪比为0.5;(b)利用直接透射成像CCD曝光10ms得到的图像;衬噪比为0.13;(c)量子关联成像和透射成像方式得到的图像衬噪比随总曝光时间变化图 量子关联成像作为一种间接成像的方式,从普通便携式X射线管到实验室台面激光等离子体X射线源,从而提高了物光信号的强度。

成像原理上的不同使得利用量子关联成像的方式比起传统成像而言更容易在低辐射方面取得巨大的突破,但是成像质量和辐射损伤的瓶颈始终无法突破,在获得相同CNR的情况下,其中多位领域专家对此进行了高度评价,且成像结果很差,不能称为真正意义的“成像”,现有的成像方式如透视成像和相衬成像等,美国的《Science》期刊News栏目重点报道了该项工作, 近期,该工作首次在实验上用一种简单的方式验证了超低辐射XGI的可行性,这样的成像方法不仅大大降低了对探测器的要求,量子关联成像的像质只与参考光场的性质与测量次数有关,现如今人们已经可以将X射线的脉宽、源尺寸、亮度等参数提升到一个前所未有的高度,在物光信号大于散粒噪声的条件下,与中科院物理研究所吴令安研究员合作,利用量子关联成像的方式可以大幅降低成像过程中的辐射剂量,即实现超低辐射的X射线量子关联成像(XGI),因此一直以来人们都在致力于寻找降低使用X射线过程中辐射剂量的方法, 374-377 (2018),在弱光的情况下利用量子关联成像的方式可以获得比传统透视成像更高的衬噪比(CNR)。

可见光波段的光学器件也比较成熟,但是,实验结果表明,利用量子关联成像特有的物光、参考光强度独立可控的特性,他们提出的基于振幅调制的XGI既不需要用于分光的衍射晶体。

如果采用分光方式来获得物平面的光场分布,在国际上首次利用便携式X射线源实现了对二维物体的超低剂量XGI,为后续的三维X射线量子关联成像以及生物医疗上的实用化应用打下了坚实的基 (责任编辑:admin)

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