물리 부서의 부교수 인 Reno의 Hiroshi Sawada는 네바다 대학교가 이끄는 과학자 팀이 슬롯 제작 X- 레이를 사용하여 X- 레이 이미지를 정확하게 재현 함을 보여주었습니다. 이미지는 제브라 펄스 파워 랩에서 대학의 삐걱 거리는 펄스 증폭 기반 50- 테라 와트 레오파드 슬롯를 사용하여 얻었습니다.
이 작업에서 설정된 모델링 접근법은 방사선 기반 실험을 수행하지 않고 복잡한 3D 솔리드 객체의 방사선 이미지를 시뮬슬롯션하는 예측 도구로 사용될 수 있습니다.
이 작업은 널리 사용 가능한 숫자 도구를 사용하여 X- 슬롯 이미지를 모델링하고 예측하는 수치 방법을 보여줍니다.
고강도 슬롯는 슬롯 표적 상호 작용에서 강렬한 X- 선 빔을 생성 할 수 있습니다. 이러한 슬롯 생산 X 광선은 압축 슬롯 융합 연료를 포함한 다양한 물체의 X- 선 이미지를 기록하기 위해 적용되었지만 방사선 이미지의 정량적 비교를위한 수치 도구는 지금까지 사용할 수 없었습니다..
“슬롯 제작 X- 선 방사선 촬영의 현실적인 시뮬레이션에 대한 도전은 공간 규모입니다.”라고 Sawada는 말했습니다. “일반적으로, 수치 모델링은 실제 실험보다 훨씬 작은 공간 규모로 물리 현상을 시뮬레이션합니다.이 제한을 극복하기 위해 모델링을 두 단계로 분리했습니다. X- 레이 생성은 미세 해상도 공간 그리드로 계산되는 반면, 계산 된 X- 레이 소스를 사용한 X- 레이 이미지의 계산은 실제 실험 스케일에서 엑스레이 이미지를 재현하여 X- 레이 이미지를 사용하여 성능을 발휘합니다.
슬롯가 생산 한 X- 선 소스는 비파괴 산업 이미징 및 연조직에서 중금속 물체로의 의료 영상의 대체 공급원이 될 수 있으며, 과학자 팀은 밀접하게 초점을 맞춘 슬롯 빔과 여러 표적 재료를 사용하여 삐걱 거리는 맥박 증폭을 통해 발견했습니다.
NSF 지원 작업은 플라즈마 물리학 및 제어 퓨전에 발표됩니다. 이 논문에서, 그들은 광대역 X- 선 방사선 촬영뿐만 아니라 빠른 전자 및 X- 선 소스 특성화를위한 수치 모델링의 실험적 벤치마킹을 제시한다.
Sawada, 슬롯 대학의 교수진 및 물리 학부생 Chris Salinas는 2018 년 봄 모델링 프로젝트를 시작했습니다.
“이 작품은 학생들의 도움 없이는 출판되지 않았을 것입니다.”그는 말했다.
2 단계 시뮬레이션의 첫 번째 부분은 물리학을 졸업 한 Tyler Daykin의 논문 작업의 기초이며,이를 통해 연구원은 슬롯 생산 X- 선 특성을 결정할 수 있습니다. 또한 물리학 졸업생 인 Anthony Bass와 Brandon Griffin은 점화 플러그의 X- 레이 이미지를 얻는 데 도움이되었습니다.
“2013 년 12 월에 실시 된 2 주간의 실험에서는 점화 플러그 슬롯지의 측정이 원래 계획되지 않았습니다.” Sawada가 말했다.
2018 년 노벨 물리학 상을 수상한 Chirped Pulse Amplification이라는 슬롯 증폭 기술의 발명 이후, 엄격하게 집중된 슬롯 빔의 최대 전력은 꾸준히 증가하여 슬롯 포미터 또는 슬롯 전시 외에 다양한 응용 분야에서 이용할 수 있습니다.
고체와 상호 작용하는 강렬한 짧은 펄스 슬롯에 의해 생산 된 고 에너지 X- 레이는 기본 플라즈마 과학, 의료 이미징 및 산업 및 국가 안보 응용과 같은 광범위한 응용 분야에 대해 연구되었습니다. 슬롯 생성 된 X- 레이 소스는 잘 발달 된 X- 선 튜브에 비해 작은 소스 크기, 짧은 기간, 높은 광자 수 및 조정 가능한 X- 선 스펙트럼의 장점이 있습니다..
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이 프로젝트에서 Sawada와 함께 일하는 것은 다음과 같습니다. Reno Nevada University의 Christopher Salinas; 캘리포니아 대학교 샌디에고의 Farhat Beg;
이 작업은 Grant No. 1707357에 따라 National Science Foundation에서 지원했습니다.
팀의 기사“짧은 펄스 슬롯 구동 광대역 X- 선 방사선의 예측 기능 개발”, IOP Publishing이 저널 플라즈마 물리학 및 4 월에 통제 된 퓨전에 출판했습니다.
