El Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE) lidera una investigación en colaboración con la Universidad de Salamanca en la que desarrollan una nueva técnica, basada en pulsos láser ultracortos, para producir imágenes tomográficas de alta resolución. El trabajo se ha publicado en la revista Physica Medica y se ha realizado en el Laboratorio Láser de Aceleración y Aplicaciones (L2A2) de la Universidade de Santiago

Un equipo liderado por el Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), centro mixto de la Universidade de Santiago de Compostela (USC) y la Xunta de Galicia, en colaboración con la Universidad de Salamanca, ha conseguido generar rayos X mediante una nueva tecnología de aceleración de electrones usando pulsos láser ultracortos. Aunque antes ya habían podido generar rayos X con pulsos láser, esta es la primera vez que han sido producidos de forma estable durante largos periodos de tiempo, obteniendo las primeras imágenes tomográficas con esta novedosa fuente de rayos X. Los resultados del trabajo han sido publicados recientemente en el último número de la revista Physica Medica.

Esta investigación se realiza en el Laboratorio Láser de Aceleración y Aplicaciones (L2A2) de la USC. El L2A2 está equipado con uno de los pocos sistemas láser que existen en el mundo capaz de producir pulsos láser con una potencia de 50 teravatios (1012 vatios, un billón de vatios). Al focalizar estos pulsos sobre un material se generan campos electromagnéticos muy intensos, capaces de acelerar en pocas micras (0,001 milímetro) partículas a gran energía. Esta tecnología permitirá construir aceleradores de partículas compactos con aplicaciones médicas en el futuro.

“La ventaja de esta nueva tecnología es que, al tener un foco generador de rayos X de dimensión micrométrica, se consiguen imágenes de mejor calidad con una menor cantidad de rayos X”, asegura José Benlliure, investigador del IGFAE y coautor de este trabajo. “Además, se puede aplicar una nueva técnica de reconstrucción de la imagen, radiografía por contraste de fase, que permite visualizar materiales de diferente densidad, en particular tejidos biológicos”. Los investigadores del IGFAE han podido aplicar esta nueva técnica tanto a radiografía convencional como a imágenes tomográficas en tres dimensiones.

Recientemente, el IGFAE han iniciado un proyecto en colaboración con la Universidad Complutense de Madrid, la Universidad de Salamanca y la empresa Sedecal S.L. para estudiar la posibilidad de utilizar esta nueva tecnología para desarrollar mamógrafos de alta precisión.

Referencias:

  • Martín, J. Benlliure, D. Cortina-Gil, A. Haruna, C. Ruiz. “Validation of a laser driven plasma X-ray microfocus source for high resolution radiography imaging”. Physica Medica, February 2021

DOI: 10.1016/j.ejmp.2020.12.023

Imagen: Derecha: vista del pre-amplificador multipaso del láser de L2A2. Derecha: imagen por contraste de fase de una abeja obtenida con la nueva fuente microfoco de Rayos X. Crédito: IGFAE.