【前沿物理】 科学家成功用可见光代替X射线穿透人体

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　　【前沿物理】科学家成功用可见光代替X射线穿透人体
　　2015-03-26环球物理环球物理
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　　利用可见光对人脑进行成像的示意图。
　　荧光“珠子”
　　新浪科技讯 时间月日消息，据国外报道，大部分人认为只有射线和其它形式的辐射能够穿透不透明物体，而可见光无法做到。但实际上，利用特定方法后，可见光也能够穿透绘画作品和人体组织，并在医学研究和其它领域产生重要影响。
　　在未来的某一天，普通光将能够替换射线，科学家甚至可以用激光而不是其它手术来移除肿瘤。不过现在面临的问题是：可见光在通过非透明物体时，会被吸收或散射，无法用来成像。但是根据《自然》，科学家正在努力研究一种新方法：在不透明物体的另一面重新整合散射光来形成有用的图像。
　　初期的固体成像技术借鉴了一种叫做“自适应光学”的天文学方法，这种天文学方法使用算法来计算图像被大气扭曲的程度。通过用激光穿过“空间光调制器”来延迟光束的不同成分，科学家改进了上述的天文学方法以适应固体的特殊需求。采用改进后的新方法，当光波通过调制器和不透明物体后，物体另一面的探测器就可以算出散射光的来源，并出一个连贯的图像。采用改进方法进行的早期实验令人吃惊的成功，实验产生的集中波束的强度是散射光的倍。
　　受此鼓舞，有研究团队改变这个新方法使用的激光频率后，将其应用到了聚焦超声波。在物体另一面加上镜子后，频率改变的激光就会反射回物体内，从而增加了原始光束的能量，并形成了“墙中的火炬”。最终，该研究团队得到了荧光“珠子”图像，这个“珠子”大小在微米级，藏在两个不透明层之间。通过加速实验过程，巴黎的另一个研究小组去年采用该方法成功为活老鼠的耳朵成像，标志着新型人体扫描器极有前途的开端。
　　尽管这种成像技术的进一步应用还需要很多工作，但它在医学领域的潜力不可否认。甚至在艺术修复和考古学，它也能起到关键作用。比如，运用这种技术后，专家们就可以看到绘画作品几层下的情况。当然，它也有很多其它可能的应用。正如一位科学家这样告诉《自然》：“经常有人问我们是否会开发可以透视浴帘的手机应用，我们当然不会做这些。”