استفاده از نانوفتونیک برای توسعه شناساگر های اشعه ایکس - وبلاگ ساعت گلورایا

به گزارش وبلاگ ساعت گلورایا، پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست راهبردی برای توسعه سوسوزن ها با استفاده از فناوری نانوفتونیک ارائه کردند که ماحصل کار آن ها می تواند به ارتقاء دستگاه های اشعه ایکس و سی تی اسکن یاری کند.

به گزارش گروه دانشگاه وبلاگ ساعت گلورایا، پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست راهبردی برای توسعه سوسوزن ها با استفاده از فناوری نانوفتونیک ارائه کردند که ماحصل کار آن ها می تواند به ارتقاء دستگاه های اشعه ایکس و سی تی اسکن یاری کند.

سوسوزن ها موادی هستند که هنگام بمباران با ذرات پرانرژی یا اشعه ایکس نور ساطع می نمایند. در سیستم های اشعه ایکس پزشکی یا دندانپزشکی، سوسوزن ها تابش اشعه ایکس دریافتی را به نور مرئی تبدیل می نمایند که می تواند با استفاده از فیلم یا حسگر های نوری گرفته گردد. آن ها بعلاوه برای سیستم های دید در شب و برای تحقیقات، مانند آشکارساز های ذرات یا میکروسکوپ های الکترونی استفاده می شوند.

به تازگی محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) نشان داده اند که چگونه می توان با تغییر سطح این مواد و ایجاد پیکربندی های نانومقیاس خاص، مانند آرایه هایی از برجستگی های موج مانند، کارایی سوسوزن ها را حداقل ده برابر و شاید حتی صد برابر افزایش داد. در حالی که کوشش های گذشته برای توسعه سوسوزن های کارآمدتر بر یافتن مواد تازه متمرکز شده، این رویکرد تازه در اصل می تواند با هر یک از مواد موجود کار کند.

اگرچه برای استفاده از سوسوزن های پیشرفته در این پروژه در دستگاه های اشعه ایکس موجود به زمان و کوشش بیشتری احتیاج است، این تیم بر این باور است که روش پیشرفته آن ها ممکن است منجر به بهبود در روش های تشخیصی مبتنی بر اشعه ایکس یا سی تی اسکن تشخیصی پزشکی گردد و با این کار اندازه و دوز قرار گرفتن در معرض اشعه را کاهش دهد و کیفیت تصویر را بهبود بخشد. در کاربرد های دیگر، مانند بازرسی اشعه ایکس از قطعات فراوری شده برای کنترل کیفیت، سوسوزن های تازه می توانند بازرسی ها را با دقت بالاتر یا با سرعت های بالاتر انجام دهند. نتایج این یافته ها در مجله Science به چاپ رسیده است.

روکز کارمز می گوید برای ساختن سوسوزن های نانوفوتونیکی می توانید مستقیماً الگو هایی در داخل سوسوزن ها ایجاد کنید. برای این تحقیق، محققان یک سوسوزن را برداشته و حفره هایی با فاصله تقریباً طول موج نور یا حدود 500 نانومتر ایجاد کردند.

ریورا می گوید: کلید کاری که ما انجام می دهیم، نشات گرفته از یک نظریه و چارچوب کلی است که خودمان ارائه نموده ایم.

محققان با استفاده از این نظریه و چارچوبی که ارائه کردند، ابزاری به دست آوردند که می توان با آن سوسوزن ها را براساس پیکربندی و احتیاج خود طراحی نمایند. آزمایش ها بهبود ده برابری در انتشار نور از سوسوزن طرحی شده به وسیله این پروژه را نشان داد. بنابراین، این چیزی است که ممکن است به برنامه های کاربردی برای تصویربرداری پزشکی تبدیل گردد.

وی می افزاید: ما معتقدیم که این دستاورد زمینه تازهی از تحقیقات در نانوفوتونیک را باز خواهد نمود. شما می توانید از بسیاری از کار ها و تحقیقات موجود در زمینه نانوفوتونیک برای بهبود قابل توجهی در مواد موجود که سوسوزن هستند بهره ببرید.

روش های نانوفوتونیک قدرت طراحی و بهبود رفتار نور را می دهد. اما تا به حال، توانایی انجام این کار برای سوسوزن دست نیافتنی بود، زیرا مدل سازی سوسوزن بسیار چالش برانگیز بود. اکنون، برای اولین بار این کار برای سوسوزن صورت گرفته است.