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实现超低辐射X射线鬼成像

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  完成单位:中国科学院物理研究所

  鬼成像最早称为量子关联成像,通过分束测定或预设置照射在物体上的光场分布,将其与经过物体的投射(或反射)总光强进行统计关联运算便可复原物体的图像。由于其独特的成像特性,带来了实现超低辐射的X射线成像的可能。

  中国科学院物理研究所研究员吴令安、陈黎明等在国际上首次利用便携式X射线源,实现了对二维物体和真实生物体的超低剂量X射线鬼成像(XGI)。他们的实验结果表明,和传统透射成像方式相比,在弱光的情况下利用鬼成像的方式可以获得比传统透视成像更高的衬噪比;在获得相同衬噪比的情况下,利用鬼成像的方法可以大幅降低成像过程中的辐射剂量。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,为后续的三维X射线鬼成像以及生物医疗上的实用化应用打下了坚实基础。相关研究结果在线发表于Optica(5, 374-377 (2018))。美国《科学》期刊的News in Depth栏目也重点报道了该项工作,并被选为当期的Top Stories。其中同领域专家对此进行了高度评价。

  相关链接:

  物理所实现超低辐射X射线鬼成像

  利用CCD2的成像结果:左上图为利用鬼成像采样10000张重构出的图像(累计总曝光时间10ms),衬噪比为0.5;左下图为利用直接透射成像CCD2曝光10ms得到的图像,衬噪比为0.13;右图为鬼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。