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May 29, 2023

라즈베리 파이

Lund University, Lund Institute of Advanced Neutron and X-ray Science(LINXS), Argonne National Laboratory 및 Northwestern University의 연구원들이 오픈 소스 단층촬영을 공개했습니다.

Lund University, Lund Institute of Advanced Neutron and X-ray Science(LINXS), Argonne National Laboratory 및 Northwestern University의 연구원들은 주방에서 바로 고급 이미징이 가능한 가시광선을 사용하는 오픈 소스 단층 촬영 스캐너를 출시했습니다.

연구팀은 해당 프로젝트에 대해 "우리는 저렴하고 쉽게 접근할 수 있는 구성 요소로 가시광선을 사용하여 단층 촬영을 수행하기 위한 Kitchen-Based Light Tomography(KBLT)라는 휴대용 DIY 툴킷을 구축하는 방법을 제시합니다"라고 설명하여 주목을 받았습니다. 라즈베리 파이 블로그에서. "모터 제어, 이미지 획득, 이미지 재구성 및 분석을 위한 모든 소프트웨어는 오픈 소스이며 온라인에서 사용할 수 있습니다."

단층 촬영이라고도 알려진 단층 촬영은 관통파를 사용하여 물체의 표면뿐만 아니라 내부의 "단층 촬영"도 수행합니다. 즉, 3차원 물체의 2차원 단면을 촬영하므로 "tomo"는 "조각"을 의미합니다. ." 일반적으로 단층 촬영기는 X선이나 중성자 소스에 의존하는 고가의 장비이지만 KBLT는 아마추어 또는 초보자 실험에 적합하고 안전하도록 설계되었으므로 대신 적절하게 강력한 LED 손전등을 사용합니다.

KBLT의 정확한 기능은 제작 방법에 따라 다릅니다. 디자이너들은 초보자가 LEGO 블록, 휴대폰, 손전등 및 종이 스크린을 사용하여 KBLT v1이라는 간단한 버전을 조립할 수 있다고 말합니다. 한편 KBLT v2는 실험실에서 찾을 수 있는 전문가 수준의 장치와 같은 자동화 및 경험을 제공하며 Raspberry Pi 단일 보드 컴퓨터, 손전등, 웹캠 및 제어되는 전동 회전 스테이지를 사용하여 구축되었습니다. Raspberry Pi의 범용 입출력(GPIO) 헤더입니다.

"활용된 하드웨어 및 디자인에 따라 교육 목적을 위한 안전하고 비용 효율적인 KBLT 스캐너는 €150 ~ €1,000[약 $164 ~ $1,100]의 비용으로 구성될 수 있습니다."라고 연구진은 추정합니다. 교육 목적으로 X선 기반 스캐너를 구입하는 경우 약 €37,000(약 $40,420), 또는 [a] 전체 실험실 기반 X선 스캐너를 구입하는 경우 €100,000~€150만(약 $110,000~164만 달러)이 소요됩니다. "

"KBLT는 단층 촬영 분야에서 LSRI(대규모 연구 인프라)의 신규 및 미래 사용자를 교육할 뿐만 아니라 테스트를 위한 일반적인 워크플로우에서 빔라인 과학자와 계산 연구원 모두에게 잠재적인 유용성을 교육하기 위한 실용적인 교육 도구로 [설계]되었습니다. 새로운 재구성 알고리즘을 포함한 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션 개선"이라고 제작자는 주장합니다.

연구진은 계속해서 "KBLT를 사용하면 X선이나 중성자를 사용하는 LSRI의 최초 단층 촬영 실험에 대한 임계값을 낮출 수 있습니다. 앞으로는 KBLT 개념을 기반으로 더 많은 훈련과 개발을 구축할 수 있습니다. 산란, 회절 및 분광학과 같은 다른 유형의 기술을 위한 도구를 제공하여 차세대 사용자, LSRI의 빔라인 과학자 및 계산 연구원의 지식과 노하우를 더욱 향상시킬 것입니다."

프로젝트를 자세히 설명하는 논문은 Tomography of Materials and Structures 저널에 공개 액세스 조건으로 게재되었으며, 소스 코드 및 조립 지침과 Python 재구성 스크립트를 포함하여 수집된 KBLT 데이터 세트에 대한 링크는 GitHub에서 허용적인 BSD 3조 라이선스.