تولید تصاویر 3 بعدی بدون استفاده از دوربین
وب کنفرانس: مهندسان از قوانین کوانتومی برای ایجاد هولوگرام های 3بعدی بدون نیاز به دوربین استفاده کردند.
به گزارش وب کنفرانس به نقل از ایسنا، مهندسان «دانشگاه براون»(Brown) با جفت کردن فوتون های فروسرخ و نور مرئی، از تصویربرداری کوانتومی سه بعدی باکیفیت بالا رمزگشایی کردند. این نتایج منجر گردید که تصویربرداری هولوگرافیک، ارتقاء کوانتومی پیدا کند.
به نقل از آی ای، مهندسان یک تکنولوژی تصویربرداری پیشگامانه را توسعه داده اند که از درهم تنیدگی کوانتومی برای تولید هولوگرام های سه بعدی دقیق بدون اتکا بر دوربین های فروسرخ بهره می گیرد.
این فناوری نوآورانه با جفت کردن نور فروسرخ نامرئی برای روشن کردن اشیاء میکروسکوپی با نور مرئی درهم تنیده در سطح کوانتومی، شدت و فاز امواج نور را ثبت می کند. نتیجه، تصاویر سه بعدی واضح و غنی از عمق است که با بهره گیری از نوری ایجاد می شوند که هیچ گاه به جسم برخورد نکرده است.
بهره گیری از پدیده درهم تندیگی کوانتومی
پروفسور «جیمی شو»(Jimmy Xu) استاد «دانشکده مهندسی براون» و یکی از محققان این مطالعه اظهار داشت: شما می توانید این را تصویربرداری فروسرخ بدون دوربین فروسرخ در نظر بگیرید. به نظر نا ممکن می رسد، اما ما این کار را انجام دادیم و این کار را به شکلی انجام دادیم که وضوح و عمق زیادی را در تصاویری که تولید می کند، ممکن می سازد.
«مو ژانگ»(Moe Zhang) دانشجوی سال سوم رشته فیزیک مهندسی در «براون» با همکاری «ون یو لیو»(Wenyu Liu) دانشجوی کارشناسی اظهار داشت: این فناوری به ما امکان می دهد اطلاعات بهتر و دقیق تری در مورد ضخامت جسم جمع آوری نماییم که ما را قادر می سازد تا تصاویر سه بعدی دقیقی را با بهره گیری از فوتون های غیرمستقیم ایجاد نماییم.
روش های تصویربرداری سنتی، مانند پرتو ایکس یا تصاویر معمولی با گرفتن نوری که از یک جسم منعکس می شود، کار می کنند. از طرف دیگر، تصویربرداری کوانتومی، متکی به پدیده عجیب اما قدرتمند درهم تنیدگی کوانتومی است. وقتی دو فوتون درهم تنیده می شوند، تغییر در یکی بلا فاصله بر دیگری بدون درنظر گرفتن فاصله تأثیر می گذارد. در این فناوری، یک فوتون با جسم تعامل می کند، در صورتیکه شریک درهم تنیده آن برای تشکیل تصویر استفاده می شود.
وضوح کریستالی و عمق کوانتومی
در رویکرد جدید این تیم، آنها از یک کریستال خاص برای تولید فوتون های فروسرخ برای اسکن جسم و فوتون های نور مرئی برای ایجاد تصویر استفاده کردند. این تنظیم، یک مزیت بزرگ را عرضه می کند. این مزیت نور فروسرخ جهت بررسی ساختارهای ظریف یا پنهان ایده آل است، در صورتیکه نور مرئی امکان تصویربرداری با بهره گیری از آشکارسازهای استاندارد و مقرون به صرفه را فراهم می آورد.
«لیو» اظهار داشت: طول موج های فروسرخ برای تصویربرداری زیستی استفاده می شوند، برای اینکه می توانند به پوست نفوذ کنند و برای ساختارهای ظریف بی خطر هستند، اما برای تصویربرداری به آشکارسازهای فروسرخ گرانقیمت نیاز دارند. مزیت رویکرد ما این است که می توانیم از فروسرخ جهت بررسی یک جسم استفاده نمائیم، اما نوری که برای تشخیص استفاده می نماییم در محدوده مرئی است. بدین سبب می توانیم از آشکارسازهای سیلیکونی استاندارد و ارزان استفاده نمائیم.
پیشرفت عمده در این کار، آوردن تصویربرداری کوانتومی به دنیای سه بعدی با حل یک مشکل رایج موسوم به نام «واپیچی فاز»(phase wrapping) است. این مشکل در روش های تصویربرداری که به فاز امواج نور برای اندازه گیری عمق یک جسم متکی هستند، پیش می آید. این تیم برای حل این مشکل، از دو مجموعه فوتون درهم تنیده با طول موج های کمی متفاوت استفاده کردند. این تفاوت کوچک یک طول موج مصنوعی بسیار طولانی تر به وجود می آورد و به سامانه اجازه می دهد تا خطوط عمیق تر را بطور دقیق اندازه گیری نماید و تصاویر سه بعدی قابل اعتمادتری تولید نماید.
«لیو» اضافه کرد: ما با بهره گیری از دو طول موج کمی متفاوت، یک طول موج مصنوعی بسیار طولانی تر ایجاد می نماییم. این به ما یک محدوده قابل اندازه گیری بسیار بزرگتر می دهد که برای سلول ها و سایر مواد زیستی کاربرد بیشتری دارد.
این تیم با موفقیت یک تصویر هولوگرافیک سه بعدی از یک حرف کوچک «بی»(B) به عرض حدود ۱/۵ میلی متر ایجاد کرد و این فناوری را در این دانشگاه به نمایش گذاشت.
منبع: وب كنفرانس
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب