Fotoni correlati per migliorare la nitidezza delle immagini a raggi X

Fotoni correlati per migliorare la nitidezza delle immagini a raggi X
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Quando stiamo poco attenti e ci rompiamo un osso (ogni tanto capita), dobbiamo poi, per essere sicuri, fare una radiografia. Dove, i raggi X, fotoni molto energetici prodotti dalla variazione cinetica di un elettrone, creano un'immagine su una lastra dell'osso stesso e dell'eventuale danno.

I fotoni che non incontrano alcun ostacolo, vengono impressionati e appaiono scuri, mentre quelli che incontrano un ostacolo, come un osso o altri oggetti, risultano in aree bianche della lastra. Tuttavia, la radiazione di fondo sporca molto queste immagini e, oltre che a queste aree bianche e nere, si trova diverso rumore.

Ora, però, un team di ricercatori della Bar-Ilan University ha trovato il modo di utilizzare fotoni correlati per ottenere immagini a raggi X più nitide.

Dapprima, attraverso un diamante, hanno diviso in due un fascio di raggi X, cosa che aveva l'intento di generare, per ciascuno dei fotoni del fascio, due nuovi fotoni correlati. Uno dei due fasci è stato poi diretto verso il bersaglio da studiare: una striscia di metallo con la presenza di alcune fessure. Come nelle normali macchine a raggi X, è stato posto un sensore che catturasse i fotoni dietro al bersaglio, mentre l'altro fascio era diretto verso un rilevatore. Poiché le coppie di fotoni erano correlati, i ricercatori sono stati in grado di determinare quali fotoni sparati sul bersaglio provenivano dal fascio originale e quali facessero invece parte del rumore di fondo (cioè altri fotoni presenti nel laboratorio). Questo ha permesso di selezionare ed utilizzare solo i fotoni del fascio originale eliminando, nell'immagine finale, gran parte del rumore che sarebbe altrimenti stato presente.

I ricercatori riferiscono che le immagini create con questo nuovo metodo erano circa 1000 volte meno rumorose del solito. Un numero impressionante, se si considera quanto possa essere importante osservare un'immagine nitida, dovendo diagnosticare un problema medico, ad esempio. Tuttavia, le applicazioni mediche sono attualmente escluse, in quanto il loro metodo è attualmente stato verificato utilizzando soltanto raggi X duri, molto più energetici dei normali raggi X utilizzati per i nostri esami medici (raggi X molli).

Tuttavia le prospettive sono certamente interessanti e in futuro, con nuovi studi, potrebbero estendere questo metodo anche a raggi X molli, con tutte le conseguenti applicazioni in campo medico.

FONTE: Phys.org
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