تی ری، اشعه ای قوی تر برای تصویر برداری های پزشکی

تاکنون متخصصان از اشعه ایکس ری برای تصویر برداری استفاده می کردند که فناوری جدید به آنها امکان تشخیص دقیق تری می دهد.

پرتوهای نوری که با نام اشعه T شناخته می شوند، دارای طول موج بسیار بلندی هستند و به همین علت چشم انسان قادر به رویت آن نیست. این پرتو ها امکان ایجاد رابط جدیدی را برای استفاده از فرکانس تراهرتز از طیف الکترومغناطیس فراهم می کنند.

در فیزیک، تابش تراهرتز قسمتی از امواج الکترومغناطیسی است که در محدوده فرکانس ۰٫۳ تا ۳ تراهرتز قرار دارد.

البته از آنجا که کار با فرکانس های تراهرتز در حیطه عملکرد ابزارهای خاصی است که در حال حاضر برای تشخیص پرتو های نور کاربرد دارد، هنوز امکان بهره برداری عملی از این فرکانس ها با استفاده از ابزار های مذکور وجود ندارد. با وجود این محققان دانشگاه میشیگان توانستند پرتو های T را به امواج صوتی تبدیل کنند. این امواج صوتی توسط یک ابزار بسیار حساس و کوچک صوتی که توسط محققان میشیگان ساخته شده و قابلیت فعالیت در دمای اتاق را دارد، قابل تشخیص هستند.

این ابزار بسیار دقیق، از یک مبدل برای تبدیل نور ترا هرتز به امواج مافوق صوت استفاده می کند. این مبدل با استفاده از یک سطح پلاستیکی اسفنجی شکل، موسوم به پلی دی متیل سیلوکسان و نانوتیوب های کربن ساخته شده است.

پرتوهای تی پس از برخورد به مبدل، توسط نانو تیوب های کربنی جذب و به گرما تبدیل می شوند. سپس این گرما به سطح پلاستیکی منتقل می شود و مجموعه ای از امواج خروجی را که در واقع امواج ما فوق صوت هستند، تولید می کند. این امواج 1000 برابر بلند تر از چیزی هستند که گوش انسان قادر به شنیدن آن است.

کار با امواج ما فوق صوت، راهکارهای متعددی دارد که پیش از این مورد استفاده قرار گرفته اند. بدین ترتیب محققان یک مشکل بزرگ را تبدیل به نوعی فناوری کردند که تمام ابزار و روش های به کارگیری آن از قبل وجود دارد.

در طیف الکترومغناطیس، فرکانس تراهرتز بین باند های مایکرو ویو و مادون قرمز قرار دارد. طیف الکترومغناطیس دربرگیره گستره ای از امواج است که از امواج رادیویی کم انرژی با طول موج بالا تا امواج پر انرژی گامای حاصل از انفجار بمب های اتمی و مواد رادیواکتیو را شامل می شود.

اشعه T از نظر علمی بسیار غنی است، اما تجهیزات موجود به دلیل حجم بسیار زیاد و شرایط خاص لازم برای کار، امکان بهره برداری مناسب را در اختیار نمی گذارند.

به عنوان نمونه ای از کاربرد های بالقوه اشعه T می توان به تولید سامانه های امنیتی فرودگاه ها، تصویر برداری از اندام های بدن و ساخت ابزا رهای اخترشناسی جدید، اشاره کرد.

گزارش کامل این تحقیقات در شماره اخیر نشریه Nature Photonics به چاپ رسیده است.