Вижу насквозь: Цветные рентгеновские снимки

Рентгеновский детектор позволяет выделить минералы, присутствующие в образце руды. Устройство, называемое Medipix, использует метод счета фотонов, чтобы получить рентгеновское изображение высокого разрешения.

В отличие от существующих рентгеновских пленок и камер, технология Medipix основана на измерении энергии отдельных входящих рентгеновских лучей, что позволяет делать цветные рентгеновские снимки вместо привычных черно-белых.

Изначально разработка Medipix велась в лабораториях CERN. Ученые — авторы идеи — занимались созданием детекторов для отслеживания траекторий отдельных частиц, в частности, во время экспериментов на БАК. Позднее группа ученых задалась целью внедрить разработку в «повседневную жизнь». Сейчас технология Medipix успешно применяется медиками и астрономами.

Научный сотрудник CSIRO доктор Йозеф Ухер (Josef Uher) утверждает, что Medipix может произвести революцию в горнодобывающей промышленности. «В каждом пикселе, получаемом с детектора, — говорит он, — содержится информация о том, как материал выглядит в рентгеновском спектре. Если правильно проанализировать эти данные, можно определить содержание в образце никеля, меди, цинка, золота или других элементов».

Рентгеновская спектроскопия на протяжении долгого времени используется для анализа состава минеральных руд. Картина, получаемая этим методом, представляет собой чередование светлых и темных областей, показывающих распределение различных элементов. Но по такому изображению довольно трудно понять, какие именно вещества содержатся в образце. Так врач видит на рентгеновском снимке чужеродный предмет внутри тела человека и знает, что его там быть не должно, но определить, что это такое, затрудняется.

Medipix действует несколько иначе. Рентгеновская трубка облучает образец, а высокочувствительный датчик с противоположной стороны фиксирует, насколько ослабляются рентгеновские лучи различных энергий при прохождении через материал. Это позволяет получить окрашенную картину всех вкраплений в образце руды, где каждому цвету соответствует свой элемент. Детектор получает и обрабатывает информацию о более чем 65 000 точек одновременно и при этом может объединять несколько снимков в один, чтобы увеличить поле зрения.

Подобный анализ минерального состава обычно производится с помощью электронного сканирующего микроскопа, что требует длительной подготовки и может занять в общей сложности несколько часов. Medipix позволяет получать изображения руд практически в реальном времени и может найти широкое применение для промышленного мониторинга и контроля в горнодобывающей промышленности.

CSIRO Process magazine