مقالات

تکنیک محاسباتی جدید که داده های اشعه ایکس فشرده را حل می کند

مقالات علمی با ترجمه مستقیم سایت بزرگ دنیای خوب زندگی

فوکوس واضح تر: تکنیک محاسباتی جدید، داده های فشرده اشعه ایکس را حل می کند

طرح (قسمت بالایی) مرحله تخریب پراش پراش اشعه ایکس را نشان می دهد که توسط ذرات کوچک طلا پخش می شود. این دو در بازسازی نانو ذرات طلای تولید می شوند. اعتبار: آزمایشگاه ملی آرژون.

Argonne روش جدیدی برای دیدن فیزیک مواد پیچیده در محیط های دشوار برای رسیدن به آن ها ایجاد می کند.

با ابزار مناسب، دانشمندان می توانند اشعه ایکس را ببینند مانند سوپرمن ویژگی های پنهان در داخل اشیا را دفع می کند، اما آنها بسیار پیچیده هستند.

منبع پیشرفته فوتون (APS)، یک مرکز علمی برای اداره علمی در آزمایشگاه ملی Argonne وزارت انرژی ایالات متحده، به دانشمندان اجازه می دهد تا اشعه های پر نفوذ بالا را که می توانند در سطح اتمی، عمیق درون سازه های دیگر، روشن نمایند.

مرحله بعدی APS، APS Upgrade، APS امروزه به عنوان منبع اصلی نور اشعه ایکس بر اساس حلقه ذخیره سازی تبدیل می شود و دانشمندان را با ابزار بسیار قوی تر برای بررسی و بهینه سازی مواد شیمیایی و فرآیندهای که تقریبا در هر جنبه ای از زندگی ما تاثیر می گذارد، فراهم می کند. به طور خاص، ارتقا امکان استفاده از تکنیک های تصویربرداری بدون لنز با پرتوهای پر انرژی را برای غلبه بر محدودیت های اپتیک برای به دست آوردن بیشترین دقت مکانی در عمق نمونه های مات می کند.

"این مانند تلاش برای تعیین شکل و اندازه یک سنگ پر شده به استخر با نگاه کردن به موجهای ایجاد شده توسط سنگ، به جز سه بعد … [actually] سیذارت مدالي، محقق پس از دکتری در آرژون، گفت: "من یک تصویر سه بعدی از شی که باعث پراکندگی شد، دریافت کردم."

با این حال، استفاده از اشعه ایکس با قدرت بالا برای نفوذ عمیق می آید با موانع بالقوه – اشعه X در معرض خطر است که می تواند به شدت با تکنولوژی تشخیص فعلی محدود شده است.

"اساسا، سیگنال در آشکارساز فشرده شده بیشتر و بیشتر فشرده می شود، زمانی که ما به انرژی اشعه ایکس بالاتر و بالاتر می رویم،" Madally گفت. "قیمت ما برای نفوذ اشعه ایکس بیشتر، از دست دادن دقت در داده های ضبط شده است."

در یک مطالعه جدید، محققان در Argonne راه جدیدی برای غلبه بر این محدودیت ها پیدا کردند.

این محدودیت ها، به گفته فیزیکدان Argon X-Ray Stefan Vogt، شبیه به استفاده از صفحه نمایش کامپیوتر با وضوح پایین برای تماشای تصویر دیجیتالی با وضوح بالا هستند. او گفت: "شما نمی توانید دقت تصویر اصلی را مشاهده کنید."

نویسنده، نویسنده این مطالعه میگوید: "اثر کلی باعث می شود که تصویر به نظر می رسد نقطه چین شده است."

از آنجا که فاصله بین هدف و آشکارساز نسبتا ثابت است، بهبود وضوح یک تصویر پیکسل X-ray را اساسا – آن را تیز می کند – نیاز به الگوریتم های ریاضی است که "پیکسل های مجازی" را ایجاد می کنند که می توانند تصاویر پیکسل را مجددا توزیع کنند. پس از آن، محققان می توانند از یک پروسه به نام فاز بازسازی برای بازسازی اطلاعات فضای واقعی در اطراف نمونه بر اساس رابط های اشعه ایکس پراکنده استفاده کنند.

مدال گفت: "این همانند تلاش برای تعیین شکل و اندازه یک سنگ پر شده به یک حوضچه با نگاه کردن به موجهای ایجاد شده توسط سنگ، به جز سه بعد، به نظر می رسد. "اگر اندازه پیکسل شما به اندازه کافی کوچک باشد تا موج و فراز موج را ببیند، می توانید از این تصاویر به صورت گرافیکی دستکاری کنید و یک تصویر سه بعدی از شیء پراکنده بگیرید."

با استفاده از پردازش سیگنال در این روش، دانشمندان قادر به تصحیح یک تصویر حسابی هستند که نیاز به یک سیستم لنز آزمایشگاهی غیرممکن را دارد.

دانشمندان می توانند از این تکنیک برای کسب اطلاعات بهتر در مورد رابط های مواد استفاده کنند و بنابراین درک و کنترل رفتار جدید در پایان را بهتر درک می کنند.


سامسونگ و Ultrafast: دانشمندان پیشگام فناوری جدید برای تجزیه و تحلیل مواد 2D هستند


اطلاعات بیشتر:
S. Maddali و همکاران، واکنش فازی تصویر برداری دیجیتال ریگنت بروگ در توانایی های اشعه ایکس بالا، بررسی فیزیکی a (2019). DOI: 10.1103 / PhysRevA99.053838

ارسال شده توسط
آزمایشگاه ملی آرژون




استناد:
تکنیک محاسباتی جدید برای حل فشرده داده های اشعه ایکس (2019، 18 ژوئیه)
دریافت شده در تاریخ 18 جولای 2019
از https://phys.org/news/2019-07-technique-compressed-x-ray.html

این سند حق کپی رایت است بجز هر معامله عادلانه برای مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ
قسمت ممکن است بدون اجازه کتبی تولید شود. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه می شود

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن
بستن