Generador de imágenes de rayos X 3D para la recuperación de objetos 3D

Obtener información estructural tridimensional dentro de objetos de forma no destructiva ha sido un desafío. El enfoque más común es la tomografía computarizada (TC) convencional en la que el objeto se gira alrededor de un eje o la fuente de rayos X y el detector se giran alrededor del objeto. Luego, la estructura del objeto se determina utilizando un algoritmo de cálculo. Esto limita la aplicación a casos en los que el objeto y la estructura dentro del objeto no cambian durante el período de tiempo necesario para realizar el escaneo. Además, la resolución está determinada por la fuente de rayos X y las características del detector.

Un nuevo generador de imágenes de rayos X 3D combina dos piezas de hardware diferentes. El primero es una óptica de rayos X con una profundidad de campo pequeña en comparación con el objeto que se investiga. La óptica reflectante de rayos X tipo Wolter es uno de esos diseños. Estas ópticas huecas tienen una eficiencia de captación relativamente grande y pueden diseñarse con un gran campo de visión. La profundidad de enfoque, que es la distancia en la que se puede resolver una característica a lo largo de la dirección de la imagen, es relativamente pequeña para estas ópticas, generalmente pequeña en comparación con el campo de visión. Estas ópticas se han utilizado ampliamente en astronomía de rayos X y, en algunos casos, para microscopía de rayos X.

La corta distancia de profundidad de campo a menudo se considera un inconveniente del diseño; sin embargo, cuando se combina con un detector de rayos X tridimensional, es posible aprovechar la profundidad de campo corta para obtener información adicional sobre la estructura 3D de un objeto. Una versión simple del detector 3D usa película. Los rayos X se transmiten parcialmente y se absorben parcialmente a través de una película de rayos X. Esto permite la grabación de múltiples imágenes a lo largo de una línea de visión y simultáneamente.

Esta tecnología supera la limitación de obtener información estructural tridimensional al proporcionar múltiples vistas con una exposición sin partes móviles. Se basa en un detector 3D, que puede ser tan simple como una pila de placas de película, y una óptica de rayos X de enfoque. La óptica de rayos X permite la recolección de rayos X de un volumen localizado, al igual que una lente óptica ordinaria, y la placa de película apilada u otro diseño de detector 3D permite la recolección de información de múltiples planos focales desde una línea de visión. La adquisición simultánea de imágenes desde una sola línea de visión reduce el desenfoque de movimiento y los artefactos de reconstrucción debidos al movimiento del sistema.