Теги → рентген

Российские учёные создадут первый в мире прототип рентгеновского микроскопа

Радиофизики Томского государственного университета (ТГУ) намерены к 2020 году разработать первый в мире прототип рентгеновского микроскопа. В проекте участвуют учёные из немецкого электрон-синхротронного центра DESY.

Предполагается, что новый прибор будет применяться для изучения клеток, тканей и длинных белковых молекул. Уже сейчас существуют устройства, которые позволяют выполнять подобные исследования при помощи электронной микроскопии. Однако в этом случае происходит разрушение объекта исследования вследствие его бомбардировки электронным пучком. В рентгеновском микроскопе воздействие будет не таким сильным и, соответственно, разрушение объекта будет проходить медленнее, что существенно увеличит время его возможного изучения.

Проектируемый прибор будет фиксировать не проходящее излучение, а рассеянное. В первом случае лучи проходят насквозь, и можно получить информацию о внутреннем состоянии объекта, например, во время флюорографии. Если объект очень тонкий, как стенка клетки или длинные белковые молекулы, то лучи проходят насквозь, не задерживаясь, и полученная информация является недостаточно точной. Для улучшения точности учёные ТГУ и DESY решили, что собирать данные можно с помощью рассеянного излучения.

Российские специалисты намерены производить сенсоры на основе арсенида галлия для регистрации излучений. Учёные DESY, в свою очередь, изготовят электронную систему микроскопа, систему сбора данных и систему рентгеновских линз. Испытания прибора планируется провести в Германии. 

Видео: Разборка Nintendo Switch от iFixit

У специалистов iFixit есть добрая традиция: на радость любознательной публики разбирать все популярные гаджеты на составные части. Вполне закономерно не избежала этой участи и новейшая игровая гибридная консоль Nintendo Switch. Мы уже достаточно ознакомились с нею снаружи, но как же детище японского игростроя выглядит изнутри? Об этом — в видеоролике:

Команда iFixit разобрала как собственно основной планшет, так и подсоединяемые к нему контроллеры Joy-Con, а также по ходу дела просветила коробку и компоненты с помощью рентгена (если это кому-то интересно). Любопытно, что Switch с подключёнными Joy-Con весит меньше (400 грамм), чем один контроллер GamePad от предыдущей консоли Nintendo Wii U (500 грамм).

Внутри планшет напоминает мобильный ПК: аккумулятор, вентилятор, тепловая трубка, термопаста — всё в наличии. В роли радиатора выступает большой металлический щит, который одновременно придаёт системе прочность. Вентилятор, который гонит воздух через канал в верхней части планшета, начинает активно вращаться, когда Switch включается в стационарный режим, улучшает графику и повышает разрешение до 1080p. В мобильном режиме, когда основной чип работает на существенно сниженной частоте, он почти не крутится.

Львиную долю внутреннего пространства вполне закономерно занимает аккумулятор на 16 Вт·ч (втрое более ёмкий, чем в контроллере Wii U GamePad). К сожалению, он явно не рассчитан на самостоятельную замену пользователями (в отличие от того же GamePad или 3DS) — очевидно, у Nintendo будут некие программы по замене старых батарей.

На основной материнской плате расположились следующие ключевые микросхемы: NVIDIA ODNX02-A2 (предположительно однокристальная система на базе Tegra X1), два чипа памяти Samsung LPDDR4 K4F6E304HB-MGCH объёмом по 2 Гбайт, чип связи Broadcom BCM4356 Wi-Fi 802.11ac 2×2 + Bluetooth 4.1, аудиочип Realtek ALC5639. На отдельной плате расположился 32-Гбайт модуль флеш-памяти Toshiba eMMC THGBMHG8C2LBAIL.

В общем и целом консоль и её компоненты разбираются довольно просто за исключением некоторых мелких особенностей, так что ремонтопригодность устройства довольно высока. В подробностях рассмотреть разборку Switch, контроллеров и док-станции вместе с дополнительными качественными фотографиями компонентов со всех ракурсов можно на официальном сайте iFixit.

Российская рентгенографическая установка обеспечит безопасность в людных местах

Объединённая приборостроительная корпорация (ОПК) разработала специальную рентгенографическую установку, которая обеспечит безопасность в аэропортах, на вокзалах и в других людных местах.

Оборудование создано для бесконтактного сканирования багажа на пунктах досмотра. По сравнению с большинством современных аналогов, установка способна с большей долей вероятности обнаружить скрытые вложения и минимизировать шанс переноски запрещённых веществ через контрольно-пропускные пункты.

Система, в частности, способна детектировать взрывчатые вещества, оружие и наркотики внутри багажных сумок. Двухпроекционная рентгенографическая установка может отображать инспектируемый объект как в цветном, так и теневом рентгенографическом виде. Используемые алгоритмы обработки изображений и функция сканирования с двух ракурсов позволяют анализировать и идентифицировать содержимое багажа по эффективному атомному номеру и плотности материала.

Программное обеспечение, специально созданное для данной установки, способно автоматически подсвечивать подозрительные материалы прямо на экране операторского пульта, что снижает риск влияния человеческого фактора. Ожидается, что передовая система позволит значительно расширить возможности таможенных и охранных служб, обеспечивая безопасность мест массового скопления людей и предотвращая возможность контрабандных перевозок. 

Запуск астрофизической обсерватории «Спектр-РГ» намечен на сентябрь 2017 года

Руководство ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина» на конференции «Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра — 2015» в Институте космических исследований РАН рассказало о том, как продвигается реализация проекта «Спектр-Рентген-Гамма» («Спектр-РГ»).

«НПО им. С.А. Лавочкина»

«НПО им. С.А. Лавочкина»

Российско-германская инициатива «Спектр-РГ» предусматривает создание орбитальной астрофизической обсерватории, предназначенной для изучения Вселенной в гамма- и рентгеновском спектральном диапазонах. Ожидается, что в ходе обзора неба аппарат обнаружит едва ли не все скопления галактик в наблюдаемой части Вселенной (около 100 000), около трёх миллионов аккрецирующих сверхмассивных чёрных дыр, сотни тысяч звёзд с активными коронами и аккрецирующих белых карликов, десятки тысяч звездообразующих галактик и многие другие объекты, в том числе неизвестной природы.

Космическая обсерватория получит два рентгеновских телескопа с оптикой косого падения — eRosita и ART-XC, которые разработаны соответственно в Германии и России. По словам Сергея Лемешевского, генерального директора «НПО им. С.А. Лавочкина» (является производителем «Спектр-РГ»), сейчас завершаются интерфейсные испытания технологических образцов этих научных приборов со служебными системами космической платформы. После окончания предварительной фазы испытаний, начнутся полномасштабные электрорадиотехнические испытания всего космического аппарата, которые будут продолжаться до февраля 2016 года.

«НПО им. С.А. Лавочкина»

«НПО им. С.А. Лавочкина»

Поставка лётных образцов телескопов намечена на апрель (eRosita) и май (ART-XC) 2016 года. Доставка космического аппарата «Спектр-РГ» на Байконур запланирована на июль 2017 года. Обсерваторию планируется вывести в космос при помощи ракеты-носителя «Зенит» и разгонного блока «Фрегат-СБ». В качестве резервного варианта рассматривается возможность выведения с помощью тяжёлой ракеты-носителя «Протон» и разгонного блока «Бриз».

Аппарат будет выведен в точку Лагранжа L2 в системе «Солнце — Земля» на расстоянии 1,5 миллиона километров от нашей планеты. По словам господина Лемешевского, с учётом баллистических критериев и требований максимальной видимости аппарата наземными космическими средствами с территории России, оптимальная дата запуска «Спектр-РГ» приходится на 25 сентября 2017 года. 

Фото дня: уникальная рентгенография Солнца

Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства США (NASA) опубликовало уникальный снимок Солнца, полученный при помощи космической обсерватории NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array).

Аппарат NuSTAR, запущенный в 2012 году, представляет собой телескоп жёсткого рентгеновского диапазона. Основной его задачей является изучение чёрных дыр и квазаров. Кроме того, научной программой предусмотрено исследование рентгеновских вспышек, происходящих на Солнце, которые являются одним из главных проявлений активности нашего светила.

Представленный снимок стал первым изображением Солнца, полученным при помощи NuSTAR. Оно совмещено с изображением, сделанным другой космической обсерваторией NASA — системой Solar Dynamics Observatory (SDO).

Данные, полученные при помощи NuSTAR, отображены синим и зелёным цветом — это мощное рентгеновское излучение: синий соответствует энергиям от 3 до 5 килоэлектронвольт (кэВ), зелёный — от 2 до 3 кэВ. Излучение исходит от газа, разогретого до огромных температур, — свыше 1 млн градусов Цельсия.

В красном цвете представлено ультрафиолетовое излучение, зафиксированное обсерваторией SDO. 

Новейший телескоп «Афина» будет охотиться на объекты вселенского масштаба

Европейское космическое агентство определилось со следующим значительным проектом по изучению космического пространства. В рамках прошедшей недавно конференции в качестве основы для создания космической обсерватории нового поколения был выбран проект Athena (Advanced Telescope for High Energy Astrophysics — Передовой телескоп для астрофизики высоких энергий). В рамках программы к 2028 году будет создан и отправлен в космос космический аппарат для регистрации поведения высокоэнергетических объектов, включая чёрные дыры и гамма-всплески. С его помощью учёные рассчитывают найти ответы на два важнейших вопроса:

  • каким образом нормальная (не тёмная) материя собирается вместе для формирования структур вселенского масштаба;
  • как происходит рост сверхмассивных чёрных дыр и  за счёт чего формируется их окружение?
Рентгеновский телескоп «Афина» глазами художника. electronicsweekly.com

Рентгеновский телескоп «Афина» глазами художника. electronicsweekly.com

Оборудование, которое установят на борту «Афины» будет в сто раз чувствительнее того, которое используется на космических обсерваториях CHANDRA и XMM –Newton. С её помощью исследователи смогут отслеживать орбиты, экстремально близкие к горизонту событий чёрной дыры, измерять вращение сверхмассивных чёрных дыр в ядрах активных галактик, производить спектроскопию истекающего из галактических ядер звёздного вещества. Кроме того, появится возможностью взглянуть на чёрные дыры молодой Вселенной. Этим список возможностей будущего аппарата не ограничивается, появится возможностью с высокой точностью регистрировать выделяемую чёрными дырами энергию в галактических и межгалактических масштабах, и многое другое.

Выброс звёздного вещества в межгалактическое пространство из сверхмассивной чёрной дыры, расположенной в центре галактики. ESA

Выброс звёздного вещества в межгалактическое пространство сверхмассивной чёрной дырой, расположенной в центре галактики. ESA

Основным инструментом «Афины» станет зеркало с площадью собирающей поверхности 3 м2, разрешением 5 угловых секунд и фокусным расстоянием 12 метров. Для того, чтобы полностью исключить влияние излучения телескопа на получаемые данные, всё электронное оборудование телескопа, в дополнение к экстремально низким температурам открытого космоса, будет дополнительно экранировано от нагрева солнечным светом. «Рабочим местом» телескопа станет точка Лагранжа L2 системы Земля-Солнце, удаленная от нашей планеты на 1,5 млн км. Запланированный срок эксплуатации составляет 5 лет. Стоимость проекта на данном этапе оценивается в 1 млрд евро. «Афина» станет вторым крупным проектом, который будет реализовываться в рамках программы ESA «Cosmic Vision 2015-25». Первым аппаратом десятилетней программы развития европейской космонавтики станет JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer), который в 2022 году отправится изучать крупные спутники Юпитера – Каллисто, Ганимед и Европу.

Рентген на ладони

Одной из самых заметных и важных тенденций технологического мира считается миниатюризация всех узлов и устройств. В очередной раз это наглядно доказала команда ученых из Киотского университета (Япония). Им удалось изготовить самый маленький в мире рентгеновский аппарат, который к тому же потребляет совсем немного энергии, питаясь от двух стандартных батареек типа D.

Рентген

Длина устройства составляет всего 5 см при толщине в 3 см; однако столь скромные габариты не мешают устройству выполнять свою работу. Внутри стеклянного корпуса располагается пара тантал-кислотно-литиевых электродов, которые нагреваются при пропускании электрического тока. В результате высвобождаются электроны и возникает излучение. Разработчики уверены, что их изобретение если не заменит гигантских рентгеновских агрегатов, то послужит основой для портативных детекторов в аэропортах и на других режимных объектах. Ведь портативный рентген излучает меньше, а значит, не так вредит здоровью.

Материалы по теме:

Источник:

Альтернативой рентгену станет видимый свет

Зеленый лазер, проектор и цифровая камера – набор инструментов, который может заменить традиционный рентгеновский аппарат. Во всяком случае, группа французских ученых из института Лауэ Ланжевена (Institut Langevin) считает, что к этому приведет дальнейшее развитие их метода восстановления изображения из рассеянного света.

Мы уже сообщали об экспериментах под руководством Сильвена Гигана (Sylvain Gigan), когда исследователи получили изображение нескольких ярких точек сквозь окрашенное стекло. Дальнейшая работа над совершенствованием метода восстановления изображения с помощью матрицы передачи позволила увидеть уже настоящий рисунок размером 32х32 точки.

По сравнению с предыдущим результатом налицо огромный прогресс. Главный момент в данном методе – получение матрицы передачи для просвечиваемого материала. Моделируя по специальному алгоритму пучок лазера и пропуская его сквозь образец, покрытый краской на основе оксида цинка (ZnO), исследователи в течение нескольких минут получают так называемую карту или матрицу передачи для данного материала. Подбирая параметры преобразования, можно добиться вполне приемлемого качества восстанавливаемого изображения.

 В краткосрочной перспективе эти исследования помогут улучшить надежность телекоммуникационных сигналов в оптоволокне. Но через несколько лет, как считает Гиган, они могут вполне заменить традиционные ультразвуковые сканеры и рентгеновские аппараты в поликлиниках и аэропортах.

Материалы по теме:

Источник:

Нанотрубки взялись за рентгеновские аппараты

Углеродные нанотрубки уверенно прокладывают путь в разнообразных сферах прикладного характера и экспериментальных разработках. Медицина – не исключение; более того, являясь широчайшим полем для коммерциализации нанотехнологий, она стимулирует научные коллективы упорно трудиться для достижения благих целей – помощи пациентам и, что тоже немаловажно, финансовой выгоды. С очередным шагом в оговоренную область нанотрубки добрались до рентгеновских аппаратов, став ключевым компонентом новой технологии, клиническое испытание которой начнется в этом году в медицинском центре при Университете Северной Каролины (University of North Carolina, UNC). Инновационный аппарат способен значительно продвинуть качество рентгеновских снимков и радиотерапии раковых заболеваний.
Снимок сердца мыши
Четкий снимок быстро бьющегося сердца мыши
Традиционные рентгеновские аппараты имеют длинную трубку с эмиттером электронов, в роли которого обычно выступает вольфрамовая нить, на одном конце и металлическим электродом на другом. Разогреваясь до 1000°С, нить испускает электроны, которые ускоряются вдоль трубки и ударяются о металл, создавая рентгеновское излучение. Взамен одиночного вольфрамового эмиттера команда из UNC использовала массив вертикально ориентированных углеродных нанотрубок, действующих как сотни миниатюрных электронных пушек. Если вольфрам требует время на разогрев, то нанотрубки испускают электроны сразу же, как только на них подано напряжение. Разработчики представили результат своей работы на прошедшем недавно съезде Американской ассоциации физиков в медицине (American Association of Physicists in Medicine). С целью коммерциализации технологии создана компания Xintek, сооснователем которой выступил профессор физики и материаловедения Отто Жоу (Otto Zhou). Затем Xintek скооперировалась с Siemens Medical Solutions для образования совместной компании XinRay Systems, разработавшей прототип подлежащей апробации системы. По словам Жоу, с новым многолучевым источником рентгеновского излучения становится возможным получать снимки органов с очень высоким разрешением. Обычная компьютерная томография (КТ) требует несколько минут для формирования трехмерных изображений с использованием Х-лучей. "Поскольку излучение поступает из одной точки пространства, машина должна перемещать источник электронов и детектор вокруг объекта", - объясняет Жоу. В ходе процесса эмиттер выгорает, а пульсация сердца и легких может смазать изображение, поэтому КТ-сканер делает сотни снимков, прежде чем реконструировать вид участка тела в 3D. Новый аппарат попросту включает и выключает многочисленные нанотрубки в необходимой последовательности, чтобы сделать снимки с разных углов. Поскольку переключение происходит мгновенно, система может записывать большое количество изображений каждую секунду, а значит намного снизить размытость итоговой визуализации, по аналогии со снимающей быстро движущийся объект высокоскоростной камерой. Например, Жоу удалось снять грудную клетку человека с вдвое большим разрешением по сравнению с коммерческими сканерами, использовав 25 синхронизированных лучей в течение нескольких секунд. Разработка также усовершенствует методику терапии онкологических заболеваний. Снимки пораженных участков ткани используются с целью фокусировки радиолучей на локализованных точках, не затрагивая здоровые области, говорит Ша Ченг (Sha Chang), профессор радиационной онкологии в Школе медицины при UNC. Но до сегодняшнего дня сканеры были слишком медлительны, чтобы одновременно генерировать трехмерную модель участка тела и проводить процедуру облучения. "Рентгеновский аппарат на нанотрубках позволит смотреть на облучаемую точку практически в реальном времени, дабы быть уверенными в точности лучевой терапии", - исполнена оптимизмом Ченг. Если Xintek удастся выйти на рынок медицинских сканеров, результаты клинических испытаний воплотятся в реальные истории помощи пациентам. Тем временем компания также продает эмиттеры на нанотрубках производителям дисплеев. Такие гранды как Samsung или Motorola собираются создавать основанные на новой технологии дисплеи, обещающие потреблять меньше энергии, чем ЖК-матрицы или плазменные панели, в то же время отличаясь яркостью и резкостью катодно-лучевых телевизоров и мониторов, ведь принцип работы схож: лучи электронов "стреляют" в покрытый красными, зелеными и синими точками фосфора экран. Технология, помимо очевидного усовершенствования медицинской аппаратуры, примечательна практическим внедрением и работоспособностью в настоящий момент. Если относительно недавно приставка "нано-" по отношению к какой-либо предметной области воспринималась больше признаком перемен в технологиях, застанут которые лишь будущие поколения, то пример с рентгеном на нанотрубках не дает сомневаться в скором пришествии и более ошеломляющих разработок – например, искусственных мышц или "думающих" таблеток. Материалы по теме: - Операции на мозге будут делать ультразвуком;
- Нанотрубки защитят от ожогов;
- Трехмерный компьютерный томограф от Philips.

"Темнопольный" рентген заступит на антитеррористическую службу

Набор простых кремниевых фильтров может решительно улучшить качество рентгеновского оборудования, применяемого в лечебных учреждениях и в аэропортах, утверждает коллектив ученых из швейцарского Института Пола Шерера во главе с Францем Пфайфером (Franz Pfeiffer). Получаемые с помощью новой техники изображения несут в себе значительно более детализированные изображения костных переломов, кроме того с их помощью служба безопасности аэропортов сможет отличить пластиковую взрывчатку от других, совершенно безвредных веществ.
Традиционный и темнопольный рентгеновский снимок конечности
Традиционное применение рентгеновского излучения базируется на различной способности материалов к его поглощению. Сильно поглощающими материалами являются человеческие кости и металлы, поэтому они выглядят на получаемых снимках белыми. Слабо поглощающие материалы, например, мягкие ткани и пластмассы выглядят темными. Однако, как это часто бывает, способность к поглощению рентгеновского излучения большинства веществ и материалов средняя, что неизбежно сказывается на качестве изображения. Например, сломанная кость, окруженная мягкими тканями, выглядит на снимке значительно более размытой, чем если бы она была окружена воздухом.
Сыр и взрывчатка нв традиционном и темнопольном рентгеновском снимке
Швейцарские ученые предложили использовать для решения проблемы технику, именуемую "темнопольной микроскопией" ("микроскопия темного поля"), уже давно применяемую в микробиологических исследованиях, в которой для увеличения качества изображения в расчет принимается только рассеянный свет. Пфейфер и коллеги показали, что данная методика применима и к рентгеновскому излучению. С помощью разработанного учеными набора кремниевых фильтров регистрируются только те лучи, которые проходят через чувствительный элемент под углом, лучи же проходящие прямо игнорируются. Исследование проводится в четыре этапа, каждое с тремя наборами фильтров. Полученные данные затем анализируются специально разработанной программой и, в конечном итоге, формируется изображение. Согласно утверждению исследователей, полученные снимки отличаются значительно большей контрастностью, поскольку вещества, по разному поглощающие прямые рентгеновские лучи, еще в большей степени различаются по способности к его рассеванию. Например, врачи смогут увидеть даже маленькие кусочки кости, застрявшие в мягких тканях после тяжелых переломов, а служба безопасности аэропортов сможет различать вещества, ранее выглядевшие совершенно одинаково, например, сыр и пластиковую взрывчатку, как это продемонстрировано на нижнем снимке. Материалы по теме: - Рентгеновские лучи на страже безопасности аэропорта;
- 3D-рентген для печатных плат;
- Цифровой сенсор рентгеновских лучей от Samsung.

Цифровой сенсор рентгеновских лучей от Samsung

Компания Samsung Electronics объявила о завершении разработки цифрового плоскопанельного детектора рентгеновских лучей (flat panel X-ray detector, FPXD), предназначенного для использования в составе медицинской диагностической аппаратуры. Разработка проводилась в сотрудничестве с корейской компанией Vatech Ltd., занимающейся производством медицинского оборудования.
FPXD
FPXD, по сути, представляет собой сенсор изображения, способный регистрировать лучи не видимого спектра, как обычные сенсоры, а значительно более жесткого рентгеновского излучения. Габариты FPXD составляют 450 х 460 мм (610 мм по диагонали). Разрешение сенсора – 9,4 мегапикселя (максимально разрешение снимка 3072 x 3072 пикселей). При создании сенсора инженеры Samsung разместили фоточувствительные элементы на поверхности стеклянной подложки из аморфного кремния. Рентгеновские лучи регистрируются сенсором, фотон за фотоном, а затем конвертируются в изображение, которое можно просмотреть на плоском экране. Кроме того, компания позаботилась и о функции улучшения качества картинки в виде шумопонижающего фильтра, используемого при работе в режимах высокой чувствительности. Samsung намерена начать отгрузку рентгеновских сенсоров для производителей медицинских диагностических установок в 2008 году. Материалы по теме: - Рентгеновские лучи на страже безопасности аэропорта;
- 3D-рентген для печатных плат;
- Computex 2007: 20,1" монитор с 5-Мп разрешением.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥