Des chercheurs mettent au point une nouvelle méthode d'imagerie couleur par rayons X
Images en couleur à partir de l'ombre d'un échantillon
Une équipe de recherche de l'université de Göttingen a mis au point une nouvelle méthode pour produire des images radiographiques en couleur. Jusqu'à présent, le seul moyen de déterminer la composition chimique d'un échantillon et la position de ses composants à l'aide de l'analyse par fluorescence X était de focaliser les rayons X et de balayer l'ensemble de l'échantillon. Cette méthode est longue et coûteuse. Les scientifiques ont maintenant mis au point une approche qui permet de produire une image d'une grande surface à partir d'une seule exposition, sans qu'il soit nécessaire de focaliser et de scanner. Cette méthode a été publiée dans la revue Optica.
Représentation artistique montrant comment une image est créée à l'aide de la nouvelle méthode développée. Deux couleurs - le vert et le magenta - sont émises par les atomes fluorescents de l'échantillon (à gauche) sous l'effet de l'excitation par les rayons X. Le rond gris représente une optique projetant une ombre sur le détecteur. L'objet rond gris représente une optique qui projette une ombre sur le détecteur. L'algorithme produit alors une image réelle avec deux couleurs - dont l'intensité représente la densité des atomes fluorescents dans l'échantillon.
Markus Osterhoff
Contrairement à la lumière visible, il n'existe pas de lentilles aussi puissantes pour les rayonnements "invisibles", tels que les rayons X, les neutrons ou les rayons gamma. Or, ces types de rayonnement sont essentiels, par exemple en médecine nucléaire et en radiologie, ainsi que dans les essais industriels et l'analyse des matériaux. Les utilisations de la fluorescence X comprennent l'analyse de la composition chimique des peintures et des objets culturels afin de déterminer leur authenticité, leur origine ou leur technique de production, ou l'analyse d'échantillons de sol ou de plantes dans le cadre de la protection de l'environnement. L'analyse par fluorescence X permet également de vérifier la qualité et la pureté des composants semi-conducteurs et des puces informatiques.
Pour leur nouvelle méthode, les scientifiques ont utilisé une caméra couleur à rayons X développée par PNSensor à Munich et un nouveau système d'imagerie qui consiste essentiellement en une plaque dorée spécialement structurée entre l'objet et le détecteur, ce qui signifie que l'échantillon projette une ombre. Le modèle d'intensité mesuré dans le détecteur fournit des informations sur la répartition des atomes fluorescents dans l'échantillon, qui peuvent ensuite être décodées à l'aide d'un algorithme informatique. Cette nouvelle approche signifie que la plaque peut être très proche de l'objet ou du détecteur, contrairement à l'utilisation d'une lentille à rayons X, ce qui en fait une méthode pratique.
"Nous avons développé un algorithme qui nous permet de créer rapidement et de manière robuste une image nette, simultanément pour chaque couleur de rayons X", explique le premier auteur, le Dr Jakob Soltau, chercheur postdoctoral à l'Institut de physique des rayons X de l'université de Göttingen. Le coauteur, Paul Meyer, doctorant au même institut, ajoute : "L'optique ne peut tout simplement pas être comparée à des lentilles normales ; elle a été fabriquée selon nos spécifications précises par une nouvelle entreprise en Suisse." Cette start-up, XRNanotech, spécialisée dans les nanostructures, a été fondée par le Dr Florian Döhring, qui a effectué son doctorat à l'université de Göttingen. Le chef du groupe de recherche, le professeur Tim Salditt, conclut : "Ensuite, nous voulons étendre cette approche à l'imagerie tridimensionnelle d'échantillons biologiques, ainsi qu'à l'exploration de phénomènes d'imagerie tels que la diffusion inélastique des rayons X, des neutrons ou des rayons gamma en médecine nucléaire."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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