慕尼黑工业大学出品
中子射线照相仪器NECTAR的仪器科学家阿德里安·洛斯科
信用:伯恩哈德·鲁德威格/ FRM二世/ TUM 慕尼黑工业大学研究中子源海因茨·迈尔-莱布尼茨(FRM二世)的一个国际研究小组开发了一种新的成像技术
在未来，这项技术不仅可以将中子测量的分辨率提高许多倍，还可以减少X射线成像过程中的辐射暴露
现代相机仍然依赖于200年前使用的相同原理:今天，图像传感器被曝光一段时间以记录图像，而不是一片胶片
然而，该过程也记录传感器的噪声
这是一个相当大的干扰源，尤其是在曝光时间较长的情况下
与来自瑞士、法国、荷兰和美国的同事一起
S
博士
阿德里安·洛斯科和他在MLZ海因茨·迈尔-莱布尼茨曾特罗姆大学的TUM同事现在开发了一种新的成像方法，可以在时间分辨和空间分辨的基础上测量单个光子
这使得从噪声中分离光子成为可能，大大减少了干扰
“我们的新探测器让我们能够捕捉到每个单独的光子，从而克服了传统相机的许多物理限制，”博士说
阿德里安·洛斯科，慕尼黑技术大学海因茨·迈尔-莱布尼茨·曾特朗的NECTAR中子射线照相设备的仪器科学家
测量单个光子 中子射线照相研究人员通常在测量中使用闪烁体来探测中子，例如在检查恐龙蛋化石时
当闪烁体材料吸收中子时，产生光子，然后可以测量光子
到目前为止，所有这些相机都在整个曝光时间内收集光，导致缺乏清晰度，这取决于闪烁体的厚度
另一方面，研究小组的新概念探测中子产生的每个光子
带有图像增强器和变焦镜头的照相机
粉色电缆将每秒高达8000万个激活像素的信号发送到高性能电脑进行数据分析
信用:伯恩哈德·鲁德威格/ FRM二世/ TUM “先决条件是新的芯片技术以及支持计算速度的硬件和软件，从而实现实时分析
这让我们可以一个中子一个中子地合成一个图像，”洛斯科解释道
在这里，中子研究提供了一个理想的测试和应用领域
而不是更长的曝光时间:精确测量发生了什么 由于探测器对中子的吸收会产生几个光子，新系统可以利用几个光子的符合测量来确定单个中子
“这让我们远离了传统的暴露时间模型，我们只测量那些已经发生的事件
" 与市场上以前可用的所有技术相比，新概念是一个巨大的进步，因为它实现了三倍的更好空间分辨率，并将噪声量降低了七倍以上
洛斯科说:“这大大减少了闪烁体厚度带来的限制，这意味着高分辨率测量的效率更高。”
闪烁体的余辉也消除了，这种余辉产生了所谓的鬼影
“研究中子源反应堆的许多仪器可以从我们的新概念中受益，”洛斯科观察到，并以仪器FaNGaS(快中子诱发伽马射线光谱测定法)为例:“由于我们确切地知道中子到达的时间，我们测量伽马粒子的时间跨度可以缩短到百万分之一秒
“这将把背景噪音降低一百万倍，”他补充道
更低的放射性暴露和更多的x光细节 这种新型探测器也可应用于医疗领域
例如，当制作骨折的x光图像时，细微的结构如发际线骨折将更容易被检测到；与此同时，病人暴露在辐射下的程度将会降到最低
洛斯科说:“我们的方法肯定会改变科学界的探测器。”
或许类似的原理也将应用于日常个人使用的相机
在黑暗中拍摄的图像将得到极大的改善，摄影师可以在曝光后调整曝光时间和分辨率
噪声实际上可以从摄像机中消除
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