Une équipe de recherche de l'Université du Kansas développe une technologie de télescope de particules, qui peut non seulement être utilisé pour analyser les particules chargées émises par le soleil, on peut aussi mesurer la quantité de rayonnement délivrée au patient pendant la radiothérapie. Alors, quel est le but principal de ce télescope a développé ce qui est-il? Quels sont les travaux en cours peuvent nous aider à en apprendre davantage sur déjà en médecine clinique ou de l'utilisation potentielle de celui-ci?
Utilisé dans la détection des rayons cosmiques
jumelles électroniques ions énergétiques (également connu sous l'astronomie -ray agile numéro de satellite) est principalement utilisé pour identifier les espèces de particules de rayons cosmiques et de mesurer leur énergie. De l'Université du Kansas chef de projet Christophe · Luo nous a dit, avoir les deux fonctions du télescope électronique de particules à haute énergie est très utile, car le détecteur de courant à l'état solide est difficile à réaliser en même temps la détection mentionnée ci-dessus et les fonctions de mesure.
Graphique: Advanced Composition Explorer (Anglais: Advanced Composition Explorer, ACE) est une des particules de haute énergie étude de la NASA dans le vent solaire, matériaux de programme d'exploration interplanétaires et des composants, ainsi que d'autres sources de missions d'exploration solaire et de l'espace. données en temps réel obtenues à partir de la prévision météo Space Center ACE est utilisé pour améliorer la prévision des tempêtes solaires et les capacités d'alerte ACE a été lancé en Août 1997, n ° 25, maintenant en cours d'exécution à proximité du point de Lagrange L1 de l'orbite Lissajous (situé dans le Soleil-Terre entre 1,5 million de km de la Terre). Les observateurs encore bon fonctionnement, a suffisamment de carburant pour maintenir en orbite 2024. NASA Goddard Space Flight Center de la gestion de développement et l'intégration de l'ACE.
« Pour la NASA (NASA) concerné, le nouveau télescope sera une nouvelle percée. » Christopher · dit Luo, « l'idée de cette technologie est d'utiliser plusieurs couches de détecteurs de silicium pour détecter les particules lorsque les particules passent à travers le détecteur, le détecteur génère un certain nombre de signaux, ces signaux sont numérisés en vue d'être capable d'identifier le type de particules - qui est de l'oxygène ou de l'azote, l'électron ou un proton, etc. il est, bien sûr, également l'énergie des particules sont fournies avec il sera mesuré ".
Illustration: la physique des particules constituant des particules de modèle standard.
Après avoir obtenu 14 millions $ en prix en argent de la NASA, Luo et son équipe a ouvert un projet de trois ans pour la conception, la construction et le débogage modèle initial du détecteur. Ils seront d'abord simuler les détecteurs de rétroaction pour différents types de particules et d'énergies, et d'optimiser les résultats de la simulation par Brookhaven National Laboratory ou du matériel connexe Los Alamos National Laboratory, et après re-ouvrir la deuxième phase du recherche - résultats de mesure de la concentration de la sonde en réponse à divers protons, électrons et faisceau d'ions lourds.
« En général, le signal de sortie du détecteur de silicium est très faible, ce qui nécessite le processus d'élargissement. Dans l'Université du Kansas, nous avons demandé un brevet à la performance étonnante de l'amplificateur, le brevet sera applicable à toutes nos recherches. » Luo il a ajouté.
L'étape finale consiste à projeter le détecteur est monté sur un satellite cubique (s microsatellites sont largement utilisés dans la recherche astronomique), les satellites peuvent être optimisés de telle sorte que la consommation d'énergie, la dureté de rayonnement, et elle est transmise de la terre en orbite la quantité de données. Et le projet des objectifs à long terme comprennent la mise en place d'une centaines d'utilisation des petits satellites réseau de travail qui peuvent surveiller les niveaux de rayonnement autour de la Terre. Dans certains autres aspects, le projet peut être très bon usage, comme pour aller de voyage vers Mars, les astronautes ont pu évaluer la quantité de rayonnement dans le voyage qu'ils doivent supporter.
Application dans le domaine de la médecine clinique
la technologie satellite d'astronomie -ray Numéro Agile a un « sous-produit » très intéressant est qu'il a montré un potentiel en médecine clinique où - en particulier dans le calcul de la quantité de rayonnement absorbée pendant les patients de radiothérapie de la Roumanie Rong a souligné que parce calculer avec précision la quantité de rayonnement déposé dans le corps du patient au cours d'une radiothérapie pour le traitement du cancer est un problème majeur dans ce stade.
« Nous utilisons des détecteurs de silicium pour calculer le rayonnement dans l'univers, et de même, nous avons également envisager de surveillance en temps réel de la dose de rayonnement accélérateurs de particules médicaux produits par une technique similaire. » Luo nous a dit: « Notre projet est encore à ses débuts, mais tous les hôpitaux du monde ont le même rêve -. pour être en mesure d'obtenir des données précises sur la dose de rayonnement pendant la radiothérapie pour les patients atteints de cancer absorbé "
L'introduction LUO améliorer la résolution spatiale du détecteur, il est ensuite utilisé dans les traitements du cancer et en mesurant la quantité de rayonnement, permettant aux médecins d'optimiser la quantité de rayonnement absorbée par le patient, augmenter l'effet de la radiothérapie. Luo très confiant estime que son projet a été développé à partir d'une série d'instruments de mesure, bien qu'à l'origine utilisé pour étudier l'univers, mais l'utilisation clinique comme leur nouvelle cible, ils sont utilisés dans le domaine sera développé rapidement, et mener une nouvelle façon d'améliorer la technologie de la radiothérapie. Et dans les objectifs de développement à long terme, Luo nous a dit que son équipe est maintenant l'Université du Kansas Medical Center et la coopération concertée, veulent exploiter davantage l'utilisation potentielle de la valeur de son projet dans le domaine de la médecine clinique, tout en essayant d'en apprendre davantage sur ce terme des problèmes techniques dans l'utilisation de la radiothérapie à relever.
« Nous sommes réunis en permanence à l'appui du Centre de recherche médicale Vice-Président de l'Université du Kansas. Pour notre équipe, le plus grand défi est une compréhension plus détaillée des connaissances médicales, ainsi que les interactions de particules de rayonnement ou à faible énergie se produisent et comment le corps humain, c'est pourquoi la prochaine étape dans le développement de la recherche en collaboration avec le physicien médical est si important. « a déclaré Luo. « Ensuite, nous et un hôpital à Dublin, l'Irlande ont également la coopération, nous caractérisé par le faisceau de sonde est utilisé pour traiter les patients, alors nous pouvons être compréhension plus précise de la structure du faisceau. »
connaissance
Aussi connu sous les rayons cosmiques de rayons cosmiques, les particules subatomiques chargées électriquement énergétiques de l'espace. Ils peuvent produire pénétrer l'atmosphère de la Terre et de la surface des particules secondaires. Ray terme a été pensé pour être dérivé du rayonnement électromagnétique de l'histoire. Les principaux rayons cosmiques primaires (particules à partir de l'espace extérieur et de l'impact de l'atmosphère) particules constitutives sont généralement stables dans la terre, telles que des protons, les noyaux atomiques ou des électrons. Cependant, il y a une très faible proportion de particules d'antimatière stables tels que des positrons ou des antiprotons, qui est la petite partie restante de la zone active de la recherche.
Illustration: Distribution des rayons cosmiques d'énergie.
Environ 89% purs rayons cosmiques sont des protons, les noyaux d'hélium est de 10% (à savoir, des particules alpha), et 1% d'éléments lourds. Ces noyaux sont composés de rayons cosmiques 99%. Lone électrons ( comme des particules, tandis que l'origine pas encore clair), constituant la majeure partie du restant de 1%, une partie des rayons y et ultra-haute énergie neutrinos seulement minime.
Microscope électronique (en anglais: microscopie électronique, la microscopie électronique ou électrique sensiblement abrégé) est utilisé pour afficher un objet électronique ou dans la surface du microscope.
Illustration: microscope électronique à transmission
Électronique longueur d'onde à grande vitesse plus courte que la longueur d'onde de la lumière visible (dualité onde-particule), tout en étant la résolution de longueur d'onde limitée du microscope utilisé, et donc le microscope électronique à résolution (environ 0,2 nm) est très supérieure à la résolution de la microscopie optique (environ 200 nm).
Documents de référence
Encyclopédie 1.Wikipedia
2. Conditions astronomiques
3. West Lie - Andrew Williams
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