Pencitra Sinar-X 3D untuk Pengambilan Objek 3D

Memperoleh informasi struktural tiga dimensi di dalam objek dengan cara yang tidak merusak telah menjadi tantangan. Pendekatan yang paling umum adalah computed tomography (CT) konvensional di mana objek diputar di sekitar satu sumbu, atau sumber sinar-x dan detektor diputar di sekitar objek. Kemudian struktur objek ditentukan menggunakan algoritma komputasi. Ini membatasi aplikasi untuk kasus di mana objek dan struktur di dalam objek tidak berubah selama periode waktu yang diperlukan untuk melakukan pemindaian. Selanjutnya, resolusi ditentukan oleh sumber sinar-x dan karakteristik detektor.

Pencitra sinar-x 3D baru menggabungkan dua perangkat keras yang berbeda. Yang pertama adalah optik x-ray dengan depth of field yang kecil dibandingkan dengan objek yang diteliti. Optik sinar-x tipe Wolter reflektif adalah salah satu desain tersebut. Optik berongga ini memiliki efisiensi pengumpulan yang relatif besar dan dapat dirancang dengan bidang pandang yang luas. Kedalaman fokus, yang merupakan jarak di mana fitur dapat diselesaikan di sepanjang arah pencitraan, relatif kecil untuk optik ini — biasanya kecil dibandingkan dengan bidang pandang. Optik ini telah digunakan secara luas dalam astronomi sinar-x dan dalam beberapa kasus untuk mikroskop sinar-x.

Kedalaman jarak lapangan yang pendek sering dianggap sebagai kelemahan desain; namun, bila dikombinasikan dengan detektor sinar-x tiga dimensi, dimungkinkan untuk memanfaatkan kedalaman bidang yang pendek untuk memperoleh informasi tambahan tentang struktur 3D suatu objek. Salah satu versi sederhana dari detektor 3D menggunakan film. Sinar-x sebagian ditransmisikan dan sebagian diserap melalui sepotong film sinar-x. Ini memungkinkan perekaman beberapa gambar di sepanjang satu garis pandang dan secara bersamaan.

Teknologi ini mengatasi keterbatasan memperoleh informasi struktural tiga dimensi dengan memberikan beberapa tampilan dengan satu eksposur tanpa bagian yang bergerak. Itu bergantung pada detektor 3D, yang bisa sesederhana tumpukan pelat film, dan optik sinar-x pemfokusan. Optik sinar-x memungkinkan pengumpulan sinar-x dari volume lokal, seperti lensa optik biasa, dan pelat film bertumpuk atau desain detektor 3D lainnya memungkinkan pengumpulan informasi bidang fokus ganda dari satu garis pandang. Memperoleh gambar secara bersamaan dari satu garis pandang akan mengurangi keburaman gerakan dan artefak rekonstruksi karena gerakan sistem.