เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย รูปแบบนาโนโฟโตนิกทำให้เรืองแสงวาบสว่างขึ้น

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย รูปแบบนาโนโฟโตนิกทำให้เรืองแสงวาบสว่างขึ้น

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย ภาพ TEM ที่สร้างขึ้นโดยใช้เครื่องฉายแสงนาโนโฟโตนิก แสงมากขึ้น: ภาพกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านของตารางที่ปกติใช้เพื่อรองรับตัวอย่าง ตัวเรืองแสงวาบในบริเวณสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ล้อมรอบด้วยเส้นประสีขาวมีรูแบบนาโนโฟโตนิก ซึ่งช่วยเพิ่มกำลังส่องสว่างของบริเวณนี้ ประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับรังสีบางชนิดสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มอาร์เรย์โครงสร้างนาโน

ลงในวัสดุที่เรืองแสงวาบ Charles Roques-Carmes

และเพื่อนร่วมงานที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ได้แสดงให้เห็นว่าการปรับเปลี่ยนดังกล่าวเพิ่มปริมาณแสงที่ปล่อยออกมาจากรังสีเอกซ์โดยปัจจัยสิบเมื่อวัสดุสัมผัสกับรังสีเอกซ์หรืออิเล็กตรอนพลังงานสูง

การเรืองแสงวาบเกิดขึ้นในวัสดุหลายประเภท เช่น ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ เมื่อสัมผัสกับรังสีไอออไนซ์ รังสีจะถูกดูดกลืนโดยอะตอมหรือโมเลกุลของเรืองแสงวาบ และพลังงานบางส่วนจะถูกปล่อยออกมาอีกครั้งในรูปของแสง จากนั้นจึงตรวจจับแสงได้ ซึ่งช่วยให้สามารถใช้ซินทิลเลเตอร์เป็นเครื่องตรวจจับรังสีได้กับการใช้งานต่างๆ เช่น การถ่ายภาพทางการแพทย์ การควบคุมคุณภาพทางอุตสาหกรรม และการทดลองฟิสิกส์ของอนุภาค

นักวิจัยมักจะพยายามพัฒนาตัวเรืองแสงวาบที่ดีกว่าซึ่งให้แสงมากขึ้นเมื่อถูกฉายรังสีหรือมีความล่าช้าสั้นกว่าระหว่างการดูดกลืนรังสีและการปล่อยแสง จนถึงตอนนี้ การศึกษาส่วนใหญ่ได้มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาวัสดุใหม่ที่มีการเรืองแสงวาบที่สว่างกว่า เร็วขึ้น และควบคุมได้มากขึ้น แต่สิ่งนี้อาจมีราคาแพงและใช้เวลานาน

ในการศึกษาของพวกเขา ทีมของ Roques-Carmes ใช้แนวทางที่ง่ายกว่าโดยใช้นาโนโฟโตนิกส์ พวกเขาคำนวณว่าการเรืองแสงวาบในวัสดุสามารถปรับปรุงได้โดยการผสมผสานคุณสมบัติระดับนาโนเข้ากับพื้นผิวของวัสดุที่เรืองแสงวาบ ขนาดของคุณสมบัติเหล่านี้ควรเทียบได้กับความยาวคลื่นของแสงที่เปล่งออกมาจากตัวเรืองแสงวาบ

ทฤษฎีเอกภาพ

ในการสำรวจแนวคิดนี้ นักวิจัยได้พัฒนาทฤษฎีเอกภาพของนาโนโฟโตนิกที่เรืองแสงวาบ ซึ่งสามารถทำนายได้จากหลักการแรกว่าการแผ่รังสีไอออไนซ์มีปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวที่มีโครงสร้างนาโนของวัสดุใดๆ หลังจากนั้นพวกเขาได้ออกแบบวิธีการรวมโครงสร้างนาโนโฟโตนิกเข้ากับเรืองแสงวาบที่มีอยู่ ซึ่งสามารถทำได้โดยการสลักลวดลายลงบนตัวเรืองแสงวาบโดยตรง หรือติดเลเยอร์ที่ด้านบนของวัสดุ สลักด้วยรูต่างๆ

Roques-Carmes และเพื่อนร่วมงานได้ทำการทดลองหลายชุดซึ่งยืนยันการคำนวณของพวกเขา พวกเขาแกะสลักตารางปกติของรูกลมลงบนพื้นผิวของตัวเรืองแสงวาบสองประเภทที่แตกต่างกัน – ชนิดหนึ่งที่ใช้ในการตรวจจับรังสีเอกซ์และอีกประเภทหนึ่งใช้เพื่อตรวจจับอิเล็กตรอน รูเหล่านี้ลึกหลายสิบนาโนเมตรและมีรัศมีประมาณ 200 นาโนเมตร

ในกลุ่มเรืองแสงวาบทั้งสองทีมวัดการผลิตแสงที่เพิ่มขึ้นสิบเท่าในบริเวณที่มีโครงสร้างนาโน ผ่านการปรับปรุงเพิ่มเติม พวกเขาหวังว่าวิธีการทั่วไปของพวกเขาจะนำไปสู่กลุ่มเรืองแสงวาบที่สว่างกว่า เร็วขึ้น และมีความละเอียดสูงขึ้น โดยมีการปรับปรุงวัสดุที่มีอยู่หลายร้อยเท่า

หากทำได้สำเร็จ อาจนำไปสู่ความก้าวหน้าในการใช้งานที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงภาพเอ็กซ์เรย์ทางการแพทย์คุณภาพสูงขึ้นซึ่งผลิตขึ้นโดยใช้ปริมาณรังสีเอกซ์ที่ต่ำลง สิ่งนี้สามารถปรับปรุงความปลอดภัยในการถ่ายภาพเอ็กซ์เรย์ได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ป่วยที่อายุน้อยกว่าและผู้ที่ต้องการการตรวจคัดกรองเป็นประจำ ที่อื่น เทคนิคนี้อาจนำไปสู่ความละเอียดที่สูงขึ้นในเครื่องตรวจจับอนุภาคและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ตลอดจนการตรวจสอบชิ้นส่วนที่ผลิตได้เร็วและคุณภาพสูงขึ้น

นักฟิสิกส์ของ Borexino ได้แสดงให้เห็นว่า

สามารถลดระดับธรณีประตูลงได้โดยการเทียบโฟตอน Cherenkov กับตำแหน่งที่ทราบของดวงอาทิตย์ ณ จุดใดก็ได้ สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่านิวตริโนสุริยะที่เข้ามามีแนวโน้มที่จะกระจายอิเล็กตรอนไปตามเส้นทางที่คล้ายคลึงกันกับพวกมันเอง ดังนั้น PMTs จะดูดรังสีที่ตามมาใกล้กับแกนเครื่องตรวจจับแสงอาทิตย์ นี่หมายความว่าโดยหลักการแล้วโฟตอน Cherenkov สามารถแยกความแตกต่างจากรังสีพื้นหลัง ซึ่งเหมือนกับโฟตอนที่เรืองแสงวาบไม่มีความสัมพันธ์กับตำแหน่งของดวงอาทิตย์

Qiongge Li

การรักษารังสีรักษาให้ปลอดภัย: Qiongge Li

Qiongge Liจากคณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัย Johns Hopkins นำเสนอแอปพลิเคชันดังกล่าว: อัลกอริธึมการตรวจจับสิ่งผิดปกติที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มความปลอดภัยของผู้ป่วย แนวคิดคือการใช้เครื่องมือใหม่นี้เพื่อให้แน่ใจว่ามีการส่งแผนปริมาณรังสีที่เหมาะสมไปยังผู้ป่วยทุกราย “สิ่งสำคัญคือต้องระบุถึงข้อผิดพลาดที่ต้องสั่งโดยแพทย์ในการฉายรังสีรักษา แม้ว่านี่จะเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นได้ยาก” เธออธิบาย

การตรวจสอบประกันคุณภาพของแผนการฉายรังสีรักษามักจะดำเนินการผ่านแผนภูมิทบทวนโดยเพื่อน (peer-review chart) ซึ่งแพทย์จะได้รับความเห็นเป็นเอกฉันท์เกี่ยวกับขนาดยาของผู้ป่วยแต่ละราย นี่เป็นกระบวนการที่ต้องทำด้วยตนเองและใช้เวลานาน และไม่สามารถตรวจจับข้อผิดพลาดได้ทั้งหมด Li อธิบายการศึกษาหนึ่งเรื่องที่มีการแทรกความผิดปกติของแผนจำลองลงในแผนภูมิการตรวจสอบโดยเพื่อนประจำสัปดาห์ และตรวจพบข้อผิดพลาดตามใบสั่งแพทย์เพียง 67% เท่านั้น

Li และเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาเครื่องมือตรวจจับสิ่งผิดปกติที่ใช้ข้อมูลในอดีตเพื่อระบุใบสั่งยาด้วยรังสีรักษาที่ผิดปรกติ หัวใจของเครื่องมือนี้คือแบบจำลองระยะทางที่เปรียบเทียบข้อมูลผู้ป่วยกับฐานข้อมูลในอดีตและกำหนดตัวชี้วัดความต่างสองแบบ: ระยะห่างระหว่างคุณสมบัติตามใบสั่งแพทย์ของผู้ป่วยรายใหม่ (จำนวนเศษส่วนและปริมาณยาต่อเศษส่วน) และใบสั่งยาในอดีต และระยะห่างระหว่างลักษณะอื่นๆ (อายุของผู้ป่วย เทคนิคการรักษาด้วยรังสีและพลังงาน และความตั้งใจทางคลินิก) และลักษณะเฉพาะของผู้ป่วยในอดีตที่มีใบสั่งยาที่คล้ายคลึงกัน เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย