ÚTEF - Ústav technické a experimentální fyziky ČVUT - České vysoké učení technické v Praze
Česky English
ÚTEF - Ústav technické a experimentální fyziky ČVUT - České vysoké učení technické v Praze
ČVUT - České vysoké učení technické v Praze
Publikace  > Studenské práce  > 'X-Ray Phase Contrast Imaging with Hybrid Semiconductor Pixel Detectors'
X-Ray Phase Contrast Imaging with Hybrid Semiconductor Pixel Detectors

Autor

Rok
2014

Časopis
Ph.D. Thesis, Faculty of Biomedical Engineering, CTU in Prague

Web


Obsah
Absorpční rentgenová radiografie je v současnosti běžně používaná technika pro nedestruktivní zobrazování v průmyslu, stejně tak jako základní zobrazovaní technika pro vyšetřování vnitřních struktur lidského těla v medicíně. V mnoha situacích je však třeba v radiogramu rozlišit struktury, které mají jen velmi malý nebo prakticky nulový absorpční kontrast, jako jsou například různé druhy měkkých tkání nebo nejrůznější kompozitní materiály. V těchto případech jsou možnosti konvenční absorpční radiografie značně omezené. Rentgenová radiografie založená na fázovém kontrastu je velmi nadějná zobrazovací technika, která může poskytnout požadovaný kontrast i pro takového materiály, navíc s možností výrazně snížit radiační dávku deponovanou do zkoumaného objektu. V současné době je nejperspektivnější metodou pro rentgenovou fázovou radiografii přístup využívající mřížkový interferometr. Tato metoda je aplikovatelná v relativně kompaktní experimentální sestavě využívající konvenční rentgenový generátor (rentgenovou trubici). Zásadní nevýhodou tohoto přístupu však zůstává, že pro pořízení fázově gradientního obrazu zkoumaného objektu je třeba naměřit několik expozicí s různou polohou mřížek, přičemž se vyžaduje, aby zkoumaný objekt byl během této procedury naprosto nehybný. Výsledné špatné časové rozlišení metody společně s faktem, že pro pořízení fázově gradientního obrazu je třeba větší dávky než vyžadují konvenční metody, zásadně omezuje aplikační použití metody v praxi. Předložená práce předkládá alternativní metodu pro fázově gradientní radiografii, která umožňuje získávat fázový obraz i konvekční absorpční obraz z jediné expozice, což řeší omezení dosavadních přístupů. Metoda je přitom založena na určování polohy mikrosvazku paprsků projektovaného jednou absorpční mřížkou pomocí hybridního polovodičového pixelového detektor typu Medipix. Práce demonstruje výsledky použití metody pro testovací objekty stejně jako pro komplexnější biologické vzorky a diskutuje zobrazovací výkon metody pro nejrůznější parametry zobrazovacího systému (použité spektrum rentgenového záření, nastavení detektoru atd.) Poslední část práce je věnována adaptaci detektoru Timepix pro spektrální oblast extrémního ultrafialového záření (XUV), jež je pro tyto detektory v konvenčním režimu principiálně nedostupná (ale přitom velmi atraktivní). Vyvinutá metoda je testována v kombinaci s laserem generovaným zdrojem XUV záření v tzv. vodním okně. Prezentované výsledky demonstrující vysokou citlivost pro jednotlivé výstřely představují základní krok k vývoji pokročilejších zobrazovacích metod využívajících vhodnou rentgenovou optiku či další kontrastní mechanismy jako jsou fázově změny či rozptyl záření v této energetické oblasti.
Projekty


Příklad citace článku:
F. Krejčí, "X-Ray Phase Contrast Imaging with Hybrid Semiconductor Pixel Detectors", Ph.D. Thesis, Faculty of Biomedical Engineering, CTU in Prague (2014)

Hledat
10th Anniversary of IEAP