每秒1000张x光微断层照片创造了新记录

据物理学家网27日报道，来自德国和瑞士的科学家用X射线显微镜在一秒钟内拍摄了1000张断层图像，创造了材料研究领域——张断层图像的新世界纪录。以前，他们一秒钟只能得到200张断层图像。最新的研究有助于科学家想象材料的快速变化和过程，并有望在医学和材料科学领域展示他们的才华。

计算机断层扫描技术可以从四面八方对身体的一部分进行x光检查，以获得三维图像，然后创建断层图像进行诊断。除了医疗领域，这种方法对于材料分析、无损质量检测或新功能材料的开发也非常有用。如果我们能在更短的时间内获得3D图像，我们就能更好地对样本中的快速变化和过程进行成像。

在这项研究中，德国亥姆霍兹的柏林(HZB)研究中心和瑞士保罗谢尔研究所(PSI)旗下的瑞士光源中心(SLS)的研究人员共同创造了这一新的世界纪录，其他参数不受影响：空间分辨率仍然是几微米，但可以连续记录几分钟，这使他们能够记录制造过程中更快发生的材料或过程。

为了获得X射线图像，他们将材料样品放在自行研制的高速旋转台上，其角速度与相机的采集速度完全同步。来自HZB的加西亚莫雷诺解释说，这个转盘使用了非常轻的部件，可以稳定地达到500赫兹的转速。此外，PSI物理学家克里斯蒂安施莱普使用了一种新的高速摄像机和特殊的光学设备，大大提高了灵敏度。通过这些改进，研究人员每秒可以收集1000个3D数据集，并在几分钟内生成巨大的数据流。

随后，团队用各种样品证明了最新层析技术的威力，比如火花燃烧的快速变化，液态金属泡沫中气泡的生长和合并过程等等。基于铝合金的金属泡沫可用于电动汽车制造领域，气泡的形状和大小对其强度和硬度非常重要。

加西亚莫雷诺说：“我们的新方法为材料快速加工中的无损研究打开了一扇门，有望让更多的研究和工业受益。”

相信大家对做CT并不陌生。在CT扫描中，如果你需要你身体某一层的断层图像，你应该用CT在那一层周围画一个圈。一般来说，一次扫描很多层，然后重建图像。但是如果你想看到某种动态变化呢？这就需要对身体进行超高速摄影，让稍纵即逝的细节都可以全视角看到。利用本文研究人员的方法，可以在一秒钟内获得更多的图像，也就是说，可以更准确地捕捉动态变化。这样，借助图像，我们可以对材料的性质有更深入的了解，在医学和材料科学领域有更有效的工具。