Учени разработиха технология за 3D картографиране на елементи, която намалява с 97 процента броя на измерванията

Изследователи от Израел разработиха нов метод за триизмерно картографиране на химични елементи в дадена проба, който позволява значително намаляване на броя на необходимите измервания, съобщи Синхуа, позовавайки се на израелския университет „Бар-Илан“.
Технологията, наречена рентгенова флуоресцентна призрачна томография (X-ray fluorescence ghost tomography), е описана в научното списание Optica. Тя може да намери приложение при изследването на различни материали, батерии, скали и биологични тъкани.
Методът използва свойството на рентгеновите лъчи да предизвикват излъчване на светлина от атомите с енергия, характерна за съответния химичен елемент. По този начин учените могат да установят кои елементи присъстват в изследваната проба и къде се намират.
За разлика от традиционните методи, при които пробата се сканира точка по точка, новата технология използва различни модели на рентгеново облъчване. Детектор регистрира общите сигнали от излъчването, а компютърен алгоритъм обработва измерванията и възстановява триизмерното разпределение на химичните елементи.
При експериментите изследователите са картографирали близо 2,8 милиона триизмерни воксела - обемни елементи, аналогични на пикселите в двумерното изображение. За всяка от 276-те проекции са били необходими по 400 измервания, или общо около 110 000. При традиционния метод за същата задача биха били необходими приблизително 4,75 милиона измервания.
Това представлява намаление с около 97 процента на броя на измерванията, като според изследователите се запазва полезната информация за структурата на пробата.
Ефективността на подхода се дължи отчасти на факта, че много реални обекти могат да бъдат описани като разредени структури - такива, при които голяма част от пространството е празна или материалът е съставен от ограничен брой компоненти.
Изследователите отбелязват, че при по-плътни и сложни проби може да са необходими допълнителни корекции, а обработката на данните изисква значителни изчислителни ресурси.
Въпреки тези ограничения технологията би могла да направи триизмерното химично изобразяване по-ефективно и приложимо при изследването на големи или чувствителни към облъчване обекти, пише още Синхуа.