移动CT医院辐射探测器可

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核众——

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移动CT医院

PART01

随时随地进行CT检查、一次充电可用7小时、一次CT检查不到5分钟……近日，闵行首台移动CT车入医院，将在防范院感风险、提高疫情防控方面发挥重要作用。

移动CT车把CT检查设备、独立操作室、独立扫描室、辐射防护、通风系统等集中到一辆车上，实现了无接触式CT扫描，具有移动覆盖区域广、安全隔离、扫描流通量大等特点，可用于全身各系统疾病的影像诊断，特别是疫情期间的肺部检查，能够实现早发现、早诊断、早隔离、早治疗，降低检查感染的风险。

移动CT具备紫外线消杀功能，可以对扫描室以及操作室进行及时有效的消毒，为医患打造安全的检查环境。

目前，移动CT车已安装调试完毕，将根据患者情况投入使用。

（来源：新民晚报）

辐射探测器可帮助考古发现

PART02

一项新的研究表明，核电站常用的伽马辐射探测器可用于帮助考古学家在地下扫描新发现，也可用于发现恐龙骨骼。

伽马射线光谱仪——通常用于识别核场地上的放射性污染——首次在汉普郡罗马西尔切斯特雷丁大学的考古环境中使用。

试验发现，这些设备能够通过检测这些材料中元素自然衰变过程中发出的伽马辐射来识别掩埋的建筑物或物体。

因此，探测器可以成为传统地球物理调查的一个有价值的补充，因为它们可以在物体被挖掘之前揭示物体的组成，并提供关于物体的古老程度、它们来自哪里，甚至是一个站点被用于数千年的线索。

领导该试验的雷丁大学考古学博士研究员维多利亚罗宾逊说：“使用不同的技术确认传统调查非常有价值，因为它消除了考古学的猜测。在您对一个遗址进行全面调查之前，您永远无法确定地下是什么，因此考古学家在开始挖掘之前掌握的信息越多越好。

“辐射探测器并不是你首先想到的协助挖掘的东西，但它们可能是考古学家工具包的有用补充。它们便携且用途广泛，与目前使用的技术相比也具有优势。”

年夏天，土拨鼠便携式伽马射线光谱仪在Silchester的四个地点进行了测试。结果发表在《考古勘探杂志》上。

该探测器被发现在Silchester的罗马神庙遗址上最为有效，在那里它证实了地球物理调查发现了埋藏的边界墙。墙壁的位置由较低的放射性读数指示，表明墙壁是由从不同地理区域进口的具有自然耗尽放射性的材料建造的。

制造土拨鼠探测器的核技术公司Nuvia现场服务总监MikeParker说：“很高兴看到将创新技术与创造性思维相结合，可以在最初预期用途之外的领域提供技术进步，开辟新的可能性。”

伽马射线光谱仪在地下采集天然存在的铀。随着材料和物体的风化，它们会释放出含有铀的矿物质，然后这些矿物质会被附近的物体(例如骨骼)长时间吸收。出于这个原因，恐龙骨骼——通常是古生物学家的珍宝，通常只是偶然发现的——可能是使用探测器最容易识别的物体之一。

探测器可以深入地下一米，定期读取伽马辐射读数以建立图像。它们特别擅长识别并非源自该地点的材料，因为这些材料通常与土壤和周围的物体具有非常不同的地球化学成分，因此会给出对比鲜明的辐射读数。

例如，被带到索尔兹伯里建造巨石阵的威尔士青石在景观中会很明显。在窑中烧制粘土砖也大大改变了它们的成分，使它们很容易用辐射探测器检测到。像这样承载古代工业工作的地方通常会沉积在它们上面的类似改变的废料，这进一步表明了该场地的用途。

目前，考古遗址常用的地球物理测量技术主要有磁、电和探地雷达三种。每个都最好应用于不同的站点。

伽马辐射探测器比这些其他技术更便携，因此可以在四处走动时用于高分辨率调查，甚至可以安装在车辆上以覆盖更大的区域。

（来源：雷丁大学）

电动汽车电池变化实现射线成像

PART03

加拿大光源(CLS)研究员TobyBond使用X射线来帮助设计具有更长寿命的强大电动汽车电池。他的研究发表在《电化学学会杂志》上，展示了电池的充电/放电循环如何导致物理损坏，最终导致能量存储减少。这项新工作指出了电池材料中形成的裂缝与携带电荷的重要液体耗尽之间的联系。

Bond使用萨斯喀彻温大学加拿大光源的BMIT设施对电池内部进行详细的CT扫描。他与Dalhousie大学的JeffDahn博士合作，专门研究电动汽车的电池，其研究任务是将尽可能多的能量装入轻量级设备中。

“包装更多能量的一个大缺点是，通常，你包装的能量越多，电池退化的速度越快，”邦德说。

在锂离子电池中，这是因为充电以物理方式迫使电极材料中其他原子之间的锂离子，将它们推开。添加更多电荷会导致材料更多地生长，当锂离子离开时，材料会收缩。在这种生长和收缩的许多循环中，材料中开始形成微裂纹，慢慢降低其保持电荷的能力。

“它最终会导致电池中的材料从内到外崩溃。如果它变得足够糟糕，它可能导致电池的某些部分实际上在其内部剥落，”邦德说。“如果它在电池内部造成大规模损坏，那也可能成为一个安全问题。”

长期以来，研究这个问题，以及涂层和其他处理方法如何有效地阻止它，在该领域一直很重要。传统上，通过将电池拆开并在电子显微镜下观察单个颗粒来研究电池中形成的裂纹。这会破坏电池，因此研究人员无法保留更大的结构并查看这种破裂可能对电池的其余部分产生什么其他影响。

通过在CLS上使用X射线成像，Bond说研究人员可以在上下文中研究这些影响，并了解开裂如何导致电池其余部分发生变化。在这项研究中，研究人员发现，随着电池中的微裂纹越来越严重，电池中的液体被吸入裂纹之间的额外空间，这可能没有足够的液体流动。

“这是第一次有人能够捕捉到在工作电池中同时发生的所有这些影响，”邦德说。“这种液体电解质的消耗会导致严重的问题，因为电池的任何部分如果没有得到足够的液体，就会基本上停止工作。”

在这项研究中，Bond及其同事研究了多年来连续充电和放电到不同水平的电池，以及根本没有使用过的其他相同的电池。他们使用BMIT明亮的聚焦光收集的3DX射线扫描使他们能够准确地看到不同材料如何受到使用的影响，无论是在微观尺度上还是在整个电池中。

研究小组发现，对电池进行少量放电会比完全放电造成的劣化要小。这可能是因为随着时间的推移，较小的电荷变化会对电池电极材料造成较小的物理应力。对于长途运输、电动飞机以及使用停放的电动汽车来存储和向电网输送能量等新应用，了解这种效应非常重要。这些情况通常需要在充电之前使用更多的电池全部容量。

“随着我们开始用电动汽车取代越来越多的内燃机汽车，了解电池在不同条件下的表现非常重要，”邦德说。“解决这些问题非常令人兴奋，当我们尝试新方法时，我们真的需要像同步加速器这样的工具来了解电池内部发生的细节。”

（来源：加拿大光源）

地核正向外泄漏着氦-3同位素

PART04

科学家发现从地核内部正在向外泄漏来自远古时期的一种氦同位素。地核为什么会向外泄漏这种同位素已经令人感到意外，更奇怪的是，这说明地球诞生的时间点比科学家现在所知道的更早。

一份新研究发现，地核正在向外泄漏氦-3同位素。科学家对这种同位素很感兴趣，认为它们可以作为安全核能原料的长期方案。

一些元素的衰变会产生氦-3，比如氚元素的衰变，但是科学家认为大部分的氦-3是来自星云——分布范围很大、自转运动着的气体和尘埃，也就是诞生恒星系统的原始物质。科学家认为太阳系也是在一片星云中诞生。因为氦元素是宇宙中最早诞生的元素之一，所以科学家认为氦-3的最初来源可以追溯到宇宙大爆炸的时期。

随着行星的诞生和长大，它不断地从周围的环境中吸取物质，所以行星内部的物质组成结构在很大程度上可以反映它所诞生的环境的情况。既然地核内有高浓度的氦-3成分，这说明地球是在一片星云处于活跃的阶段、而不是在这片星云走向衰败的时期诞生的，而且诞生于星云的中心区域、而不是边缘区域。

关于地球是什么时候、怎样诞生的，科学家有一套理论，但总是不断发现用这个理论无法解释的新证据，特别是关于地球诞生的时间点，至今仍然有很多疑点。这份研究所发现的地核在泄漏氦-3的事实，又是这样的一个证据，说明地球诞生的时间点比科学家现有理论认知的时间点更早。

这份研究发现，地球从地核内部每年会泄漏大约2,克氦-3气体。主要研究者之一美国新墨西哥大学(UniversityofNewMexico)的地球物理学家彼得奥尔森(PeterOlson)说：“(这个重量的氦-3气体)大约够充满一张桌子那么大的气球。”

“这是大自然的奇迹、提供我们关于地球历史的线索。而且，目前看来地球内部还有大量这种同位素。”

研究人员表示，星云还产生像氢气这样的气体，如果将来的研究发现地核也在以类似的速度泄漏氢气，那将是地核物质来自星云的进一步证据。不管怎样，奥尔森说：“不知道的事情远比知道的事情多得多。”

（来源：《地球化学、地球物理学、地球系统》期刊）

深度学习减少儿科CT辐射剂量

PART05

基于深度学习的重建(DLR)是一种新兴的CT图像重建技术，它使用卷积神经网络在短时间内生成低噪声、高质量的图像。日本的研究人员现在已经证明，与使用迭代重建算法相比，DLR可以显着减少儿科CT检查的剂量，同时图像质量相同，甚至有所提高。

该团队在《美国放射学杂志》上写道，与混合迭代重建(HIR)和基于模型的迭代重建(MBIR)相比，使用DLR进行低管电压检查可减少图像噪声，而不会降低噪声纹理和图像清晰度。

由于儿童比成人对电离辐射更敏感，因此使用尽可能低的辐射剂量来获得诊断质量的图像是每个放射科专业人员进行儿科CT的目标。一种在儿科增强CT中降低剂量的有效技术将降低管电压(例如，80kVp，与标准的kVp相对)与迭代重建相结合。

然而，降低管电压会增加图像噪声并可能影响对低对比度物体的检测，尤其是在使用减小的切片厚度来评估儿童的小解剖结构时，熊本大学的首席研究员YasunoriNagayama解释说。尽管HIR和MBIR可以减少噪声和伪影，但它们在保持噪声纹理、低对比度空间分辨率和低对比度物体可检测性的能力显着降低时的能力有限。

为了评估和比较HIR、MBIR和DLR所获得的图像质量，研究人员回顾性分析了65名6岁及以下儿童的扫描结果，他们接受了腹部增强CT，其中31名使用标准方案，34名使用低剂量方案.所有CT检查均使用80kVp的管电压和轻度和标准剂量减少强度的自动管电流调制，分别用于标准和低剂量方案。

该团队为DLR使用了AiCE(高级智能Clear-IQ引擎)身体锐化算法。所有图像重建都使用“标准”降噪级别以及1毫米切片厚度和增量。

两名放射科医生使用主观四点量表独立评估了每个重建图像的噪声幅度、噪声纹理、条纹伪影、边缘清晰度和整体质量。研究小组还量化了所有扫描的图像噪声、信噪比和对比度噪声比。计算两种方案的尺寸特异性剂量估计(SSDE)显示，低剂量组的SSDE比标准组低54%(1.9±0.4对4.0±1.0mGy)。

研究人员还使用20厘米圆柱形体模进行了体模实验，以评估更广泛剂量设置下的图像质量。他们使用与临床患者相同的CT扫描仪和图像参数，使用八个固定管电流来实现与临床儿科CT相关的剂量。他们再次使用HIR、MBIR和DLR重建数据，具有标准降噪水平和1毫米切片厚度。

该团队报告说，与标准HIR、低剂量HIR和低剂量MBIR图像相比，低剂量DLR图像在噪声幅度、噪声纹理、边缘锐度和整体质量方面的主观评分明显更高。DLR在模型分析中的表现也优于HIR和MBIR。

“这项临床和模型研究表明，与迭代重建算法相比，DLR减少了大约50%的辐射剂量，同时保留甚至提高了幼儿对比增强80kVpCT的图像质量和基于任务的对象可检测性，”研究人员得出结论。“与目前的IR技术相比，这些发现可用于大幅降低儿科CT的辐射剂量。”

（来源：物理世界）

“电池医生”-X射线同步辐射

PART06

近年来，随着电动汽车兴起，电池起火等安全问题备受