用單反相機在圖畫紙上拍攝的死螞蟻的身體。
來自圖爾庫大學的研究人員發現了一種基于天然礦物哈克曼石的著色能力的X射線成像新方法。這個國際研究小組還發現了黑曼石在暴露于X射線時如何以及為什么會改變顏色。
哈克曼石是一種在黑暗中發亮的天然礦物。它還因其在紫外線照射下從米白色變為粉紅色或紫色的能力而聞名。在最近發表的研究中,該礦物的著色能力在暴露于X射線下被研究。
"以前的研究已經發表了關于哈克曼石在暴露于X射線時改變顏色的初步結果,但不清楚為什么和如何產生這種顏色,以及這種特征是否可以以某種方式有用。圖爾庫大學的Mika Lastusaari講師說:"我們是第一個嘗試使用哈克曼石制成的表面作為圖像板進行X射線成像的人,結果非常令人興奮。
由Lastusaari領導的智能光子材料研究小組在圖爾庫大學化學系對具有光和顏色相關特性的材料進行了開拓性研究。該小組通過合成方法創造了哈克曼石,這使他們能夠控制材料的特性,并通過在材料的基本結構中添加或替換原子而使其適應不同用途。
"在這項研究中,我們在德國卡爾斯魯厄同步輻射設施中使用一個產生可調控能量的X射線的粒子加速器,研究了四種類型的合成哈克曼石在暴露于X射線時的行為。所有的樣品都是積極的驚喜,我們能夠獲得關于在基本結構中添加不同原子如何影響著色能力的寶貴信息,"博士生Sami Vuori解釋說。
"我們還注意到,變色的機制是通過X射線激發內殼電子而發生的,與紫外線輻射不同,紫外線輻射只導致最松散的外殼電子參與變色,"Vuori補充道。
暴露在X射線下后,哈克曼石膠片上留下了螞蟻的X射線圖像。這張照片是用單反相機拍攝的。
在哈克曼石的幫助下測量輻射劑量和成像
根據研究人員的說法,由于哈克曼石具有多種用途,它可以被認為是一種神奇的材料。現在,這種礦物的使用范圍還將包括X射線成像,死螞蟻身體的X射線圖像證明了這一點。
哈克曼石在黑暗中發出白色的光芒。該礦物在紫外光下被拍到。
"使用哈克曼石進行成像的好處是,它不需要昂貴的分析工具就能看到圖像:你可以用自己的眼睛看到圖像,并用相機記錄。作為一個例子,這張照片是在暴露于X射線后用普通的DLSR相機拍攝的。然而,它最大的特點是照片中的哈克曼石膠片不是一次性使用的膠片:圖像可以在光或熱的幫助下被清除,并且可以用同一膠片對新的物體進行成像,"撰寫了關于哈克曼石的博士論文的Isabella Norrbo博士這樣解釋。
這項研究已作為一篇開放性文章發表在《先進光學材料》上。