للحد من خطورتها.. باحثون سعوديون يطورون تقنية جديدة تستخدم جرعات أقل من الأشعة السينية

تمكن باحثون من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (KAUST) في المملكة العربية السعودية من تطوير كاشف مرن وعالي الحساسية، يوفر صورًا دقيقة باستخدام جرعات منخفضة من الأشعة السينية، وفقًا لـ ACS Central Science.

باحثون سعوديون يطورون تقنية جديدة لتقليل خطورة الأشعة السينية

تُستخدم الأشعة السينية على نطاق واسع في مجالات متعددة، مثل الطب لتشخيص الأمراض، وكذلك في فحص الأمتعة بالمطارات، إلا أن هذه الأشعة تحمل طاقة عالية تنتج إشعاعًا يمكن أن يشكل خطرًا إذا تعرض له الأفراد بكثرة.

وأشار المؤلف الرئيسي للدراسة، التي تم نشرها في مجلة ACS Central Science، عمر محمد، إلى أن هذا الابتكار يعزز دقة الكشف ويعد بتقنيات أكثر أمانًا وكفاءة في التصوير الطبي ومراقبة العمليات الصناعية.

ويضيف أن استخدام تقنية تسمى الكاسكيد، يحسن من أداء البلورات الأحادية في الكشف عن الأشعة السينية.

مخاطر الأشعة السينية المتكررة

تُعد الأشعة السينية جزءًا من الطيف الكهرومغناطيسي، وتملك طاقة تمكنها من اختراق المواد، بما فيها الأنسجة الرخوة داخل جسم الإنسان، وعند استخدامها في التصوير، تمر الأشعة عبر الجسم لتُظهر الظلال على شكل صورة، حيث تعكس الأنسجة الكثيفة كالعظام مساحات ساطعة.

رغم أن جرعة واحدة من الأشعة السينية ليست ضارة، إلا أن التعرض المتكرر لها يمكن أن يكون مؤذيًا للأشخاص أو للأجهزة الإلكترونية، لذلك، يفضل دائمًا خفض جرعات الأشعة المستخدمة، لكن خفض الجرعة غالبًا يؤدي إلى تدهور جودة الصورة.

ولهذا السبب، عمل محمد وزملاؤه في KAUST على تطوير كاشف جديد يزيد من حساسية الأشعة السينية، مما يسمح بالحصول على صور واضحة مع تقليل كمية الإشعاع.

تقنية الكاسكيد لتعزيز حساسية الكاشف

بهدف تحسين حساسية الكاشف، عمل الباحثون على تقليل ما يعرف بـ التيار المظلم، وهو ضوضاء خلفية قد تتداخل مع الإشارات، ولتحقيق هذا الهدف، استخدم الفريق بلورات بيروفسكايت من بروميد الرصاص والمثيل أمونيوم، مرتبة في تشكيل كهربائي يعرف بتقنية الكاسكيد.

ترتيب البلورات الأحادية في تكوين الكاسكيد يسمح للإشارات بالانتقال المتسلسل فيما بينها، مما يزيد حساسية الكاشف ويقلل من التيار المظلم الذي قد يؤثر على دقة الإشارات.

نتائج التقنية الجديدة

أظهرت التجارب أن تقنية الكاسكيد خفضت التيار المظلم إلى نصف مستواه السابق، مما رفع حدود الكشف عن الأشعة السينية بخمسة أضعاف مقارنة بالكواشف السابقة التي لم تستخدم فيها هذه التقنية، ونتج عن هذا التحسين صور دقيقة توضح تفاصيل صغيرة، مثل ثقب إبرة في حبة توت أو تفاصيل داخلية لكابل USB.

ويرى الباحثون أن هذه التقنية تشكل خطوة واعدة نحو تطوير كواشف أشعة سينية تجارية آمنة ومرنة، مما يسهم في تقليل التعرض للإشعاع في المجال الطبي مع ضمان دقة التفاصيل في التطبيقات الصناعية.