东北大学 弯曲的晶体如何改变x射线的方向
学分:东北大学 许多人将在一生中的某个时候接受电脑断层扫描——当一台大型机器旋转时，他们将滑入或滑出隧道
x光计算机断层摄影，更广为人知的首字母缩写是计算机断层摄影，是一种广泛使用的获取物体横截面图像的方法
现在，一个由东北大学教授渡边八郎领导的研究小组开发了一种新方法，利用强同步辐射在几毫秒内产生更高质量的图像
高速、高分辨率的x光计算机断层扫描目前有可能使用强同步辐射
然而，这需要样品高速旋转以从多个方向获得图像
这将使电脑断层扫描更类似于过山车！ 极端的旋转也使得控制样品的温度或气氛变得不可能
然而，研究小组通过创建一个光学系统解决了这个难题，该系统可以将单束同步加速器x光束分成多束
然后这些光束从不同的方向同时照射到样品上，从而消除了旋转样品的需要
这种“多光束”方法并不容易，因为x光的方向不容易改变
与可见光不同，x光与物质的相互作用很弱，因此很难利用镜子和棱镜来改变光束的路径
左边是曝光时间为1毫秒获得的投影图像，而右边是使用压缩感知算法从32幅投影图像获得的三维重建
学分:东北大学 为了克服这一点，研究小组使用微制造技术来制造独特形状的晶体
这些晶体然后被弯曲成双曲线的形状
通过组合三排晶体，多光束光学系统能够覆盖70°的角度
在SPring-8同步辐射设备上进行实验时，研究小组利用了一种尖端的压缩感知算法，这种算法只需要几十个投影图像就可以进行图像重建
“这项发明使得在几毫秒内对生物和液体样本进行三维观察成为可能，”八郎教授惊呼道
“它的可能应用是广泛的，从基础材料科学到生命科学再到工业，”八郎补充说
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