为什么龙虾被用于新的x射线技术?

海洋生物图片画廊新的x射线技术研究应用龙虾愿景。看到更多的海洋生物的照片。
彼得Dazeley /立管/盖蒂图片社

最新的进展对隐藏的战争炸弹,潜伏蟑螂的地板和非法移民直接来源于海洋。龙虾拥有最独特的愿景系统在动物世界里,研究人员正在研究这个系统适应x射线扫描仪,这将使钢铁墙壁一样不透明的纸。

x射线是电磁能量的一种形式。电磁能量的光谱还包括无线电波和可见的。有些材料吸收x射线反映他们和其他人让他们通过,折射梁弯曲。折射光退出材料在一个不同的角度的一个打击。

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典型的x射线系统使用x射线发生器,产生一束x射线,和一个检测介质(一个光学系统)。x射线图像,在一个对象被解雇。x射线穿过物体的折射。其他x射线吸收完全,一些反映。检测中“看到”的x射线穿过物体。

这个系统运转良好,但它不是理想。首先,折射光在不同角度弯曲,所以很难光学有效收集和集中。第二,因为折射会使系统的效率降低,x射线有很强大的为了收集足够的能量形成的光学图像。和高功率x射线并不是世界上最安全的。

人类和其他动物的眼睛也依赖于折射。但不是龙虾。龙虾感知光线的方式是不同的,这是一个视觉系统几乎完全独特的甲壳类动物。那么是什么让龙虾视野如此特别?下一步,找出为什么龙虾的眼睛视觉效率是一个教训。

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龙虾的愿景

龙虾的神奇视觉帮助他们看到在黑暗水域新斯科舍省的芬迪湾。
希瑟·佩里/国家地理盖蒂图片社

龙虾看到通过反射,折射。反射是由成千上万的广场位于龙虾的的眼睛基地附近的天线。这些方块龙虾的光学。完全由直墙和直角,而不是人类的眼睛的弯曲的视杆细胞和视锥细胞,龙虾的眼睛反映了梁进入标准,非常浅的角度,或“放牧角度。”The consistency of these angles of reflection allows the imaging system to send all of the beams reflected by a particular object (like potential prey on the ocean floor) to the same focal point.

新扫描仪发展物理光学公司,由美国国土安全部包含龙虾的基于映像的视力。它被称为龙虾眼x射线成像设备(LEXID),它复制了甲壳纲动物的光学系统相对三通。该设备由一个低功率x射线发电机和一个光学系统。光学系统由成千上万的金属,高度抛光的广场,以反映和调整x射线穿过,走向一个对象感兴趣的(比如一个点以外的货物集装箱)。梁反弹的墙壁广场上完全可预测的角度,因此系统可以设置他们朝着平行波。并行发射射线的允许他们罢工一个小得多的地区所有的同时,更深层次的x射线穿透。

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而不是检测x射线穿过物体,LEXID检测射线散射回来的设备。光学系统获得和集中这些反向散射射线通过收集所有的反射光束到一个焦点,而不是分析发散光束在不同系统。集中所有反射光的能力较小的区域构成了一个更为精确的感官拾音器。这是一个非常有效的扫描系统。

LEXID可以看到通过混凝土,木材和3英寸(75毫米)轻松——如果不是完美的解决。这张照片不是高清的,但是足以让很好出的货物集装箱内。因为光学可以更有效地专注x射线,它们可以小功率不牺牲视觉能力。这意味着可以使用扫描仪在人类比当前系统更安全。辐射是低得多。

但这将如18新利最新登入何影响世界人口白蚁?往下读,看看该申请的美丽新世界,采用x射线技术。

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炸弹和白蚁

国土安全部希望LEXID和目前相关技术将改善机场扫描仪。
贾斯汀·沙利文/盖蒂图片社

如同大多数间谍设备,尤其是那些不构成人体的主要辐射风险——LEXID及其相关技术有非常广泛的应用。每个人都想要一个。国土安全部已投入约100万美元项目原因很明显:看到穿墙是一个很大的提高在反恐努力。

当前的x射线系统用来扫描行李、国际货物集装箱绝对是巨大的。可移植性不是一个选项。但手持扫描仪LEXID一样,很容易看到里面有什么货物集装箱,边境口岸的卡车和汽车坐在路边在战区。

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物理光学计划LEXID市场上早在2008年,它不会被用于国土安全。在预计的价格低于10000美元/扫描仪,是开放的各种各样的用途。房屋检查员,灭蚁和建筑工人可以清楚地看到里面有什么房子的墙和基础。考古学家可以拯救自己周试图进入一个微妙的结构却发现它不,事实上,罗马的秋天的秘密。特警可以清楚地看到他们在处理之前跑进了大楼。功耗更低、采用x射线技术可能意味着放射部门可以摆脱的毯子。

龙虾愿景就是进入自己的,但它不是一个新的追求:天文学家已经在过去的30年发展lobster-eye-based光学系统。最新版本叫做之一Lobster-ISS望远镜,这可能最终揭示暗物质在银河系外勘探和急剧扩大。我们美味的硬皮的朋友的帮助下和一些之外的聪明才智,我们会查看超新星,黑洞和坏人在这个星系和远远超出。

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来源:

  • BBC新闻:望远镜龙虾愿景(2006年4月5日)。http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/4880032.stm
  • 物理光学公司:LEXIDhttp: / /www.poc.com/emerging_products/lexid/default.asp
  • 科学热点:龙虾关注恐怖主义和其他威胁(2007年12月20日).北京:/ /dev.smm.org/buzz/buzz_tags/lobster
  • 科学日报:龙虾为x射线望远镜眼科(2006年4月5日)。http://www.sciencedaily.com/releases/2006/04/060404194138.htm
  • 英国电讯报:很快,x射线视力枪(2008年1月19日)。http://www.telegraph.co.uk/news/main.jhtml?xml=/news/2008/01/17/nxray117.xml
  • 莱斯特大学空间研究中心:Lobster-ISS。http://www.src.le.ac.uk/projects/lobster/home.htm
  • 《今日美国》:龙虾作为新的x射线设备模型(2007年12月19日)。http://www.usatoday.com/tech/news/techinnovations/2007-12-19-lobsterray_N.htm
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