Medipix
- Röntgenfoto van kikkerpoten, gemaakt met de eerste medipixdetector
Speciale detectoren maken in de hogere energiefysica de voor het oog onzichtbare subatomaire deeltjes zichtbaar.
Een deeltjesdetector kan elk afzonderlijk proton, elektron, neutron of ander exotisch deeltje dat binnen het meetbereik komt waarnemen. Medipix combineert dit principe met röntgenfotografie, waardoor nauwkeuriger foto's gemaakt kunnen worden.
Bijkomend voordeel is dat er geen ruis op de foto te zien is; bovendien is voor het maken van de foto minder straling nodig dan voor een foto van vergelijkbare kwaliteit gemaakt met tot dan toe gangbare methodes.
Detecteren zonder ruis
Halverwege de jaren 90 ontdekten deeltjesfysici die werkten aan detectiemethoden voor de nieuwe deeltjesversneller - de LHC op CERN - dat de Medipix-detector zo gevoelig was dat deze ook röntgenstraling kon detecteren. Vier universiteiten, waaronder die van Pisa en Freiburg, besluiten hierop in een samenwerkingsverband een detector te ontwikkelen die geschikt was voor medische toepassingen: Medipix 1.
De eerste Medipix-chip telt elk lichtdeeltje (foton). Waar bij de conventionele methodes meerdere fotonen nodig zijn om (zwart) beeld te krijgen, is er voor de Medipix-chip maar één en dus minder straling nodig. Een ander belangrijk voordeel boven de gangbare technieken is dat er totaal geen signaal gemeten wordt als er geen foton binnenkomt. Dat betekent dat er geen ruis is, hoe lang er ook belicht wordt.
Eind jaren 90 beginnen 17 onderzoeksinstituten binnen Europa en Amerika, waaronder Nikhef, een samenwerkingsverband ter verbetering van Medipix 1. Dit leidt tot de ontwikkeling van de Medipix 2-chip, die 256 x 256 pixels bevat en daarmee nóg nauwkeuriger is.
Dankzij de samenwerking tussen onderzoeksinstituut en bedrijfsleven zoals Nikhef die in 2000 aanging met Panalytical - heeft Medipix 2 verscheidene praktische toepassingen gevonden.
- Röntgenfoto van een sardine
Medipix 3
Panalytical is gespecialiseerd in het ontwikkelen en produceren van meetinstrumenten voor het analyseren van verschillende materialen, voor bijvoorbeeld kwaliteitstests. Röntgendetectie maakt het mogelijk verschillende kristalstructuren te onderscheiden. De farmaceutische industrie kan hiermee controleren of er tijdens het productieproces geen verkeerde stoffen in medicijnen terechtkomen. Vergelijkbare toepassingen zijn ook in de cement- of staalindustrie mogelijk, omdat verontreinigingen zo makkelijk gedetecteerd kunnen worden.
Door Panalytical bij het project te betrekken combineert Medipix wetenschappelijke inzichten met de praktische blik van het bedrijfsleven. Dit komt de toepasbaarheid en de kwaliteit ten goede.
In 2005 is een gedeeltelijk gewijzigd samenwerkingsverband verder gegaan met de ontwikkeling van een derde Medipix-chip, die technisch een verbetering van de tweede betekende. Medipix 3 kan, in tegenstelling tot Medipix 2, niet alleen fotonen tellen, maar ook de energieën van de afzonderlijke fotonen bepalen. Daardoor is het ook mogelijk om bijvoorbeeld achter het metalen plaatje van een horloge naar de tandwieltjes te kijken. Een dergelijke chip is ook in de astronomie nuttig. Minder scherpe sterren kunnen dankzij de lage ruis tóch gezien worden.
De Universeiten van Freiburg, Glasgow, Napoli en Pisa richten een samenwerkingsverband op om de Medipix 1-chip te ontwikkelen, voortvloeiend uit onderzoek in de hoge energiefysica. De chip is zeer nauwkeurig, gevoelig voor röntgenstraling en daarmee zeer geschikt voor medische toepassingen. Deze chip bevat 65 X 65 pixels en is ongeveer 1.2 cm groot.
Voor meer informatie kunt u contact opnemen met Jan Visser.
