摘要：桑迪亚国家实验室的科学家们实现了一项重大突破，开发出一种新型的彩色高光谱X射线技术，能够在材料和生物体内提供前所未有的清晰度。这项技术有望在医学诊断、制造业、无损检测和安全检查等多个领域引入革命性变化，特别是在及早发现癌症方面。

信息来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2025/09/250920214314.htm

桑迪亚国家实验室的科学家们实现了一项重大突破，开发出一种新型的彩色高光谱X射线技术，能够在材料和生物体内提供前所未有的清晰度。这项技术有望在医学诊断、制造业、无损检测和安全检查等多个领域引入革命性变化，特别是在及早发现癌症方面。

革命性的彩色X射线技术

这项新技术被称为多金属目标彩色高光谱X射线成像（CHXI MMT），即通过不同金属发射的特定波长X射线创建彩色图像。项目负责人、光学工程师爱德华·希门尼斯（Edward Jimenez）指出："这使我们能够从传统的黑白图像转向一个彩色世界，从而更好地识别所需材料和缺陷。"

研究团队通过使用钨、钼、金、钐和银等金属的微小图案来实现这一目标，解决了传统X射线技术在分辨率和清晰度上的局限。这一进步不仅重塑了X射线成像的基础，还大幅提高了成像的细节和准确性。

研究人员创造了彩色高光谱 X 射线，可以揭示标准扫描不可见的细节和成分。这一进步可能会彻底改变安全检查、制造精度和癌症检测。图片来源：Shutterstock

深入了解X射线成像的基本原理

传统的X射线成像技术通常是通过高能电子轰击单个金属目标，产生X射线并指向对象进行成像。不同组织的密度差异会导致不同程度的X射线吸收，最终形成图像。然而，随着技术的发展，X射线的分辨率和图像清晰度受限于传统的成像方式。

桑迪亚国家实验室的团队依据新的构思，通过在阳极上设计金属点图案，成功缩小了X射线的焦点，从而提高了成像的清晰度。

通过选择不同的金属并将其用于成像，研究人员利用每种金属发出的独特X射线波长来搭建一个复杂的图像。与能量鉴别探测器结合后，这些不同波长的X射线能够提供精确的元素密度信息，从而使图像具有丰富的细节。

影响深远的应用潜力

这项新技术不仅在科研领域有着广泛的应用前景，还可能直接改变医学诊断的波及范围。希门尼斯表示，利用这种技术，医生能够更好地识别健康组织与肿瘤之间的细微差异。他指出：“在乳腺X光检查中，能够在病变生长之前捕获它们将变得更加有效。使用彩色成像，我们能以更高的分辨率检测到微钙化，这一过程对早期癌症诊断至关重要。”

此外，该团队还看到了该技术在其他领域的巨大潜力。“我们希望通过更快速的威胁识别和更精确的疾病诊断，创造一个更安全、更健康的世界，”材料科学家诺埃尔·柯林斯（Noel Collins）说。

科学创新的认可

不久前，桑迪亚国家实验室因其在彩色高光谱X射线技术方面的创新获得了R&D 100奖。这项奖项表彰了他们在研发领域的突出贡献，也是该实验室研发团队的六个获奖项目之一。

这一技术的开发不仅体现了桑迪亚国家实验室在科学研究方面的领导地位，还标志着医药、制造与安全等多个行业面临的技术挑战将得到新的解决方案和改进。

结语

桑迪亚国家实验室的这项创新将X射线成像技术推进到一个新的高度，为早期癌症检测和其他应用开辟了新的可能性。随着技术的不断发展，医疗和安全行业的未来也将因这种惊人的进步而变得更加明亮、更加安全。研究团队的努力不仅展示了科学家们在推动技术发展的热情与潜力，而且展现了通过技术创新来应对时代挑战的无限可能性。

来源：人工智能学家