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May 20, 2023

O Framboesa Pi

Pesquisadores da Universidade de Lund, do Instituto Lund de Ciência Avançada de Nêutrons e Raios-X (LINXS), do Laboratório Nacional de Argonne e da Universidade Northwestern lançaram um relatório tomográfico de código aberto

Pesquisadores da Universidade de Lund, do Instituto Lund de Ciência Avançada de Nêutrons e Raios-X (LINXS), do Laboratório Nacional de Argonne e da Universidade Northwestern lançaram um scanner tomográfico de código aberto que usa luz visível – permitindo imagens avançadas diretamente na sua cozinha.

“Apresentamos uma receita para a construção de um kit de ferramentas DIY portátil, intitulado Kitchen-Based Light Tomography (KBLT), para realizar tomografia utilizando luz visível com componentes de baixo custo e de fácil acesso”, explica a equipe de pesquisa sobre o projeto, trazido ao nosso atenção pelo blog Raspberry Pi. "Todo o software para controles motores, aquisição de imagens, reconstrução e análise de imagens é de código aberto e está disponível online."

A tomografia, também conhecida como imagem tomográfica, usa ondas penetrantes para fazer um "tomograma" não apenas da superfície dos objetos, mas também de dentro deles - obtendo seções transversais bidimensionais de um objeto tridimensional, portanto "tomo" significa "fatia ." Normalmente, os tomógrafos são equipamentos caros que dependem de fontes de raios X ou nêutrons, mas o KBLT foi projetado para ser acessível e seguro para experimentação amadora ou iniciante - portanto, usa uma lanterna LED adequadamente forte.

As capacidades exatas de um KBLT dependem de como ele é feito. Seus designers dizem que os iniciantes podem montar uma versão simples, batizada de KBLT v1, com peças de LEGO, um telefone celular, uma lanterna e uma tela de papel. Enquanto isso, o KBLT v2 fornece automação e uma experiência mais parecida com os dispositivos de nível profissional que você encontraria em um laboratório - e é construído usando um computador de placa única Raspberry Pi, uma lanterna, uma webcam e um estágio de rotação motorizado controlado por o cabeçalho de entrada/saída de uso geral (GPIO) do Raspberry Pi.

"Dependendo do hardware e do design utilizados, um scanner KBLT seguro e econômico para fins educacionais pode ser construído por apenas € 150 a € 1.000 [cerca de US$ 164 a US$ 1.100]", estimam os pesquisadores, "o que deve ser colocado em contraste ao custo de cerca de 37 mil euros [cerca de US$ 40.420] para a compra de um scanner baseado em raios X para fins educacionais ou [um] scanner de raios X completo baseado em laboratório custando de 100 mil euros a 1,5 milhões de euros [cerca de US$ 110 mil a US$ 1,64 milhão]. "

"O KBLT foi [projetado] como uma ferramenta educacional prática, para treinar novos e futuros usuários de LSRIs [Infraestruturas de Pesquisa em Grande Escala] em tomografia, bem como sua utilidade potencial para cientistas de linhas de luz e pesquisadores computacionais em seu fluxo de trabalho normal para testes e melhorar soluções de hardware e software, incluindo novos algoritmos de reconstrução", afirmam seus criadores.

"Ao usar o KBLT", continuam os pesquisadores, "é possível diminuir o limite para o primeiro experimento de tomografia em um LSRI, usando raios X ou nêutrons. Esforços futuros poderiam se basear no conceito do KBLT para estabelecer mais treinamento e desenvolvimento ferramentas para outros tipos de técnicas, por exemplo, dispersão, difração e espectroscopia, que aumentarão ainda mais o conhecimento e o know-how da próxima geração de usuários, cientistas de linhas de luz e pesquisadores computacionais de LSRIs."

O artigo detalhando o projeto foi publicado sob termos de acesso aberto na revista Tomography of Materials and Structures, enquanto o código-fonte e as instruções de montagem – além de um link para conjuntos de dados KBLT reunidos, incluindo um script de reconstrução Python – estão disponíveis no GitHub sob o título licença permissiva de três cláusulas BSD.