来自好意思国科罗拉多州立大学、洛斯阿拉莫斯国度推行室等机构的科学家,控制激光器产生的高能紧凑X射线源,初度对大型缜密物体里面终了高划分率无损CT扫描。这项技巧冲破有望在航空航天、增材制造等多个畛域大放异彩。有关研究论文发表于《光学》杂志。
研究团队使用科罗拉多州立大学研发的ALEPH激光器,生成强度高达1021瓦/普通厘米的激光。这些高能激光在几微米距离内,将一电子束加快到极高速率。电子束内的高速电子与标靶内的重原子发生碰撞,导致电子减慢并将自己的动能转机为极其亮堂的X射线。
病院当今使用的X射线源能量仅为数万电子伏特,而研究使用的X射线源能量高达数百万伏特,且每个X射线脉冲只捏续数万亿分之一秒,这使得他们能控制这些高能X射线进行高划分率X射线成像以及野心计断层扫描。
而当今工业使用的CT扫描仪体积大、资本高,出资者且只可产生毫米级划分率图像。新的激光驱动次第可让X射线源更小,在不镌汰X射线能量的情况下终了更高划分率成像。
研究团队暗意,新式光源能量擢升了两个数目级,在不梗阻物体结构的情况下,可了了呈现火箭零件、喷气发动机涡轮叶片等缜密且复杂结构里面的概述视图。科学家可借助这一技巧,在喷气发动机启动时及时拿获其里面的高划分率3D图像。况且,跟着增材制造技巧不停上前迈进,这项技巧有望大大提高3D打印物品的质地。
研究团队期待高强度激光源能应用于更多畛域,从研究惯性聚变能到产生能量高达吉电子伏特的电子束等。