醫院用於檢查的X射線CT設備，可從多個方向拍攝物體的投影影像，從而實施物活體內部的三維（3D）視覺化。如果使用蠻力的X射線束同步輻射，則可以實施能夠捕捉瞬間變化的「四維X射線CT」（4D：3D +時間）。時間解析度是表示能在多短的時間内完成拍攝的指標，例如，要實施1毫秒時間解析度的拍攝，就需要將樣本以每分鐘3萬次的速度高速旋轉，所以存在由於離心力導致樣本變形，或者樣本環境難以控制等問題。
日本東北大學國際放射光創新智慧研究中心的矢代航教授率領的研究團隊開發出了將同步輻射多光束化爲約30束的光學元件、同時捕捉所有投影影像的多光束影像偵檢器、以及用較少的投影數實施3D視覺化的CT重建演算法，並在理化學研究所的大型同步輻射設施「SPring-8」中，拍攝了鎢絲彎曲的程序。全球首次透過實驗成功地實施了時間解析度爲0.5毫秒的4D-X射線CT的原理實證。換算成識別空間細微結構的指標——空間解析度約爲10微米（百萬分之一米）。
多光束光學系配置圖（左上）和照片（左下），將同步輻射轉換成多光束的光學元件（右）
上述實驗成果爲大半徑提高以往停留在10毫秒左右的時間解析度指明瞭道路。由於可以觀測到材料的破壞情況、流體和粘彈性體的行為、以及磨耗、焊接、燃燒等不可逆現象，從學術研究到工業應用的廣泛領域都有望得到應用。（TEXT：橫井Manami）
原文：JSTnews 2023年10月號
翻譯：JST客觀日本編輯部
