Hvorfor Anvendes Hummer I Nye Røntgenteknologier?

{h1}

Røntgenteknologier ser på hummer for inspiration på grund af deres unikke vision. Lær om nogle nye røntgenteknologier under udvikling.

Den seneste advarsel i krigen mod skjulte bomber, lurende kakerlakker og ulovlige immigranter ankommer lige fra havets bund. Hummer besidder et af de mest unikke synssystemer i dyreverdenen, og forskere arbejder på at tilpasse dette system til røntgenskannere, der vil gøre stålvægge omtrent så uigennemsigtige som tissuepapir.

Røntgenbilleder er en form for elektromagnetisk energi. Spektret for elektromagnetisk energi omfatter også radiobølger og synligt lys. Nogle materialer absorberer røntgenstråler, andre afspejle dem og andre lader dem passere igennem, brydende bjælkerne, så de bøjes. Brændte røntgenstråler afslutter materialet i en anden vinkel end den, hvor de rammer.

Et typisk røntgensystem anvender en røntgengenerator, som producerer en stråle af røntgenstråler og et detektionsmedium (et optisk system). For at lave et billede, røntgenstråler fyres ved en genstand. Nogle af røntgenstrålerne passerer gennem objektet og brydes. Andre X-ra-ys absorberes fuldstændigt, og nogle afspejles. Detektionsmediet "ser" de røntgenbilleder, der passerer gennem objektet.

Dette system fungerer godt, men det er ikke ideelt. For det første bøjer de refrakterede røntgenstråler sig i forskellige vinkler, så det er svært for optikken at effektivt samle og fokusere dem. For det andet, da brydningen gør systemet mindre effektivt, skal røntgenstrålerne være temmelig højeffektive for at optikken skal samle nok energi til at danne et billede. Og røntgenstråler med høj effekt er ikke den sikreste ting i verden.

Øjnene hos mennesker og andre dyr er også afhængige af refraktion. Men ikke hummer. Den måde, en hummer opfatter lys er anderledes, og det er et visuelt system, der næsten er helt unikt for krebsdyr. Så hvad gør hummer vision så specielt? Herefter finder du ud af, hvorfor et hummeres øje er en lektion i visuel effektivitet.

Hummer Vision

Lobsters fantastiske udsigt hjælper dem med at se i mørke vand som Bay of Fundy i Nova Scotia.

-Lobsters 'fantastiske syn hjælper dem med at se i mørke vand som Bay of Fundy i Nova Scotia.

Hummer ser ved refleksion, ikke brydning. Refleksionen er muliggjort af tusindvis af kvadrater placeret i hummerens øjne, som ligger tæt på antennens bund. Disse kvadrater er hummerens optik. Komponeret udelukkende af lige vægge og retvinkler, i modsætning til det menneskelige øjes krumme stænger og kegler, afspejler et hummerøje de lysstråler, der kommer ind i standard, meget lave vinkler eller "græsningsvinkler". Konsistensen af ​​disse refleksionsvinkler gør det muligt for billeddannelsessystemet at sende alle bjælker reflekteret af en bestemt genstand (som potentiel bytte på havbunden) til det samme brændpunkt.

En ny scanner i udvikling hos Physical Optics Corporation og finansieret af US Department of Homeland Security indeholder en hummer refleksionsbaseret syn. Det hedder Hummer Eye Røntgen Imaging Device (LEXID), og det replikerer krebsdyrets optiske system til en relativ tee. Enheden består af en lavt strømforsynet røntgengenerator og et optiksystem. Optiksystemet består af tusindvis af metalliske, højpolerede kvadrater, der reflekterer og justerer røntgenstrålerne, når de passerer, ledes mod et objekt af interesse (som et punkt på ydersiden af ​​en lastcontainer). Bjælkerne hopper ud af kvadratens vægge i helt forudsigelige vinkler, så systemet kan sætte dem i bevægelse i parallelle bølger. Den parallelle udledning af stråler giver dem mulighed for at slå et meget mindre område på samme tid, hvilket gør for dybere røntgenpenetration.

I stedet for at detektere røntgenbilleder, der passerer gennem en genstand, registrerer LEXID stråler, der spredes tilbage til enheden. Optiksystemet køber og fokuserer disse tilbagespredte stråler ved at samle alle de reflekterede stråler ind i et brændpunkt, i stedet for at analysere divergerende bjælker på forskellige punkter i systemet. Evnen til at fokusere alt reflekteret lys i et mindre område giver en mere præcis sensorisk afhentning. Det er et meget effektivt scanningssystem.

LEXID kan let betragtes gennem beton, træ og op til 3 tommer (75 mm) stål - hvis ikke med perfekt opløsning. Billedet er ikke højt, men det er godt nok til at finde ud af, hvad der er inde i en lastcontainer. Og fordi optikerne kan fokusere røntgenstråler mere effektivt, kan de være mindre drevne uden at ofre visuel kapacitet. Det betyder, at scanneren kan bruges på mennesker meget mere sikkert end de nuværende systemer. Strålingseksponeringen er meget lavere.

Men hvordan påvirker det verdens termitbefolkning? Læs videre for at tjekke den modige nye verden af ​​applikationer til lavere effektivitet, mere effektiv røntgenteknologi.

Bomber og termitter

Department of Homeland Security håber, at LEXID og beslægtede teknologier vil forbedre de nuværende lufthavnsscannere.

-Hanlands Sikkerhedsministerium håber, at LEXID og beslægtede teknologier vil forbedre de nuværende lufthavnsscannere.

Som med de fleste spion gadgets - især dem, der ikke udgør en stor strålingsrisiko for menneskelige kroppe - har LEXID og dens beslægtede teknologi en temmelig bred vifte af applikationer. Alle vil have en. Afdelingen for Homeland Security har lagt omkring $ 1 million i projektet af indlysende årsager: At se gennem mure er et stort løft i anti-terrorindsatsen.

Nuværende røntgensystemer, der bruges til at scanne bagage og internationale lastcontainere, er helt enorme. Bærbarhed er ikke en mulighed. Men med en håndholdt scanner som LEXID er det nemt at se, hvad der er inde i lastcontainere, lastbiler ved grænseovergange eller biler, der sidder på siden af ​​vejen i en krigszone.

Physical Optics planlægger at have LEXID på markedet allerede i 2008, og det vil ikke være tilgængeligt for bare Homeland Security. Ved en forventet pris på godt under $ 10.000 pr. Scanner er feltet åbent for alle mulige anvendelser. Husinspektører, eksterminatorer og bygningsarbejdere kunne se præcis, hvad der er inde i væggene og grundlæggelsen af ​​et hus. Arkæologer kunne spare sig uger for at forsøge at komme ind i en delikat struktur for at finde ud af, at det ikke rent faktisk holder hemmeligheden for Romas fald. SWAT-hold kunne se præcis, hvad de har at gøre med, før de løber ind i en bygning. Effektivere røntgenteknologi med lavere effektivitet kan betyde, at radiologiavdelinger kan slippe af med ledende tæpper.

Hummer vision kommer bare i sig selv, men det er ikke en ny forfølgelse: Astronomer har brugt de sidste 30 år til at udvikle et hummer-øje-baseret optisk system. En af de seneste inkarnationer kaldes Hummer-ISS teleskop, som kunne ende med at skubbe lys på mørkt stof og dramatisk udvide ekstra galaktisk udforskning. Med hjælp fra vores lækre krebsdyr og nogle gode gamle opfindsomheder vil vi se supernovaer, sorte huller og dårlige gutter i denne galakse og langt langt ud over på ingen tid.

For mere information om fremtiden for lufthavnssikkerhed og hvordan hummersynet kan belyse mørkt stof, så tjek linkene på næste side.

Kilder:

  • BBC News: Teleskop for at få hummer vision (5. april, 2006). //news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/4880032.stm
  • Physical Optics Corporation: LEXID // poc.com / emerging_products / lexid / default.asp
  • Science Buzz: Holde et hummerøje på terrorisme og andre trusler (20. december 2007).// dev.smm.org/buzz/buzz_tags/lobster
  • ScienceDaily: Hummer Teleskop har et øje for røntgenstråler (5. april 2006). //sciencedaily.com/releases/2006/04/060404194138.htm
  • Telegraph UK: Kommer snart, en røntgenvisionspistol (19. jan 2008). //telegraph.co.uk/news/main.jhtml?xml=/news/2008/01/17/nxray117.xml
  • University of Leicester Space Research Center: Hummer-ISS. //src.le.ac.uk/projects/lobster/home.htm
  • USA Today: Hummer tjener som model for nye røntgenapparater (19. december 2007). //usatoday.com/tech/news/techinnovations/2007-12-19-lobsterray_N.htm


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com