تطوير كاشف مرن يقلل من خطورة أجهزة الأشعة السينية

نجح باحثون من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية ‏KAUST‏ في السعودية، في تطوير كاشف مرن عالي الحساسية، ينتج ‏صوراً عالية الجودة بجرعات أقل من الأشعة السينية.‏
والأشعة السينية أداة شائعة في التشخيص الطبي ومراقبة العمليات الصناعية، إذ تُستخدم في كل شيء؛ من فحص الأسنان ‏إلى مسح الحقائب في المطارات، لكن هذه الأشعة، بفضل طاقتها العالية، تنتج أيضاً إشعاعاً مؤيناً يمكن أن يكون ضاراً ‏عند التعرض له بكثرة. ‏
وفي دراسة جديدة نشرت في دورية ‏ACS Central Science، قام الباحثون في جامعة ‏KAUST‏ السعودية بتصميم كاشف ‏يزيد من حساسية الأشعة السينية، ما يسمح بإنتاج صور عالية الجودة بجرعات منخفضة.‏
ولتعزيز حساسية كاشف الأشعة السينية، سعى الباحثون إلى تقليل التيار المظلم، وهو الضوضاء الخلفية التي قد تنتجها ‏الأجهزة. ‏
ولتحقيق ذلك، قاموا باستخدام بلورات بيروفسكايت من بروميد الرصاص والمثيل أمونيوم، ووصلوا البلورات في تكوين ‏كهربائي يعرف باسم “الكاسكيد”.‏
وتقنية “الكاسكيد” أو “التتابع المتسلسل” تستخدم طريقة خاصة لترتيب البلورات الأحادية داخل مستشعر الأشعة السينية، ‏حيث يتم توصيل البلورات بطريقة تتيح للإشارات الكهربائية أن تنتقل بينها بشكل متتابع. ‏
من جانبه، قال المؤلف الرئيسي للدراسة عمر محمد: إن هذا التقدم يمهد الطريق لتصوير طبي ومراقبة صناعية أكثر أماناً ‏وكفاءة في استهلاك الطاقة. كما يوضح أن الأجهزة المصممة باستخدام تقنية الكاسكيد تعزز قدرات البلورات الأحادية في ‏الكشف عن الأشعة السينية.‏
وأضاف محمد: عند استخدام البلورات الأحادية بشكل متتابع في تصميم الكاسكيد، يتم تقوية الإشارة الناتجة عن الأشعة ‏السينية بشكل أكبر مقارنة باستخدام بلورة واحدة فقط أو دون الترتيب المتسلسل، ويعمل هذا الترتيب على مضاعفة كفاءة ‏الكشف بحيث تتفاعل البلورات بشكل أسرع وأكثر دقة مع الأشعة السينية، ما يتيح إنتاج صور دقيقة حتى بجرعات ‏منخفضة من الأشعة، وبالتالي يقلل من الحاجة للتعرض لإشعاع مفرط.‏
وأظهرت التجارب، أن تقنية “الكاسكيد”، أدت إلى تقليل التيار المظلم إلى النصف تقريباً، ما حسن حدود الكشف عن ‏الأشعة السينية بمقدار خمسة أضعاف، مقارنة بالكواشف السابقة المصنوعة من البلورات نفسها من دون هذه التقنية.‏
ونتجت عن هذا المستشعر الجديد صور دقيقة تكشف تفاصيل صغيرة، مثل إبرة معدنية تخترق توتة وتفاصيل داخلية لكابل ‏USB‏.‏
على غرار الضوء المرئي والأمواج الراديوية، تُعد الأشعة السينية من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي، وتتمتع بطاقة ‏عالية تتيح لها اختراق معظم المواد، بما في ذلك الأنسجة الرخوة في جسم الإنسان. ‏
وعلى الرغم من أن جرعة واحدة من الإشعاع ليست خطيرة، إلا أن التعرض المتكرر للأشعة السينية يمكن أن يكون ضاراً ‏للأجهزة الإلكترونية أو للأشخاص الذين يتعرضون لها باستمرار، مثل الفنيين. لذلك؛ فإن تقليل كمية الأشعة المستخدمة في ‏التصوير يعتبر دائماً أمراً مفضلاً. لكن المشكلة تكمن في أن تقليل كمية الأشعة المستخدمة قد يؤدي إلى انخفاض جودة ‏الصور.‏
ويرى الفريق البحثي أن هذه التقنية تمثل طريقة واعدة لتطوير أجهزة أشعة سينية تجارية آمنة وقابلة للطي، تساعد على ‏تقليل التعرض للإشعاع في الإجراءات الطبية وتلتقط أدق التفاصيل في مراقبة العمليات الصناعية.‏

اخبار سورية الوطن 2_تشرين