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2019-11-29
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以侦测炸弹为初衷，却以检测肿瘤为收获。在最新一期《应用物理通讯》上，美国研究人员报告说，侦测炸弹或者检测肿瘤，都可先对目标发出微波脉冲，再探测目标生成的超声波。
这一研究项目由美国国防部提供资金，最初以开发侦测塑胶炸弹、尤其是“简易爆炸装置”的可行方式为目的。只是，美国国防部附加一项条件：任何侦测工具都不得接触可疑物的表面，以免触发并引爆炸弹。
受到这一限制，美国斯坦福大学的研究人员决定运用两项原理：第一，任何材料受到电磁能量激发，譬如光线或者微波，温度都会升高，体积先胀大、继而收缩；第二，胀大和收缩，会生成超声波，不同材料各有不同频率，继而传递到物体的表面，可以非接触方式测定。
依据原理，侦测非金属炸弹，常规金属探测方式无效，可以改用“监听”超声波的方式。领导研究的阿明・阿尔巴比安告诉新华社记者，难题在于“不允许接触物体表面”，不能像医院做超声波检查那样探头直接接触体表，意味着探测效率降低，因为超声波一旦脱离固体，在空气中传输时衰减严重。
为化解这一难题，研究人员设计了一种元件，名为“电容显微机械加工超声波换能器”，能够辨别发自物体、在空气中传输的微弱超声波。
既然侦测炸弹课题已经完成，研究人员尝试利用相同手段探测软组织内的“异物”。他们选取一块肉状材料，其中包含一块异物，然后用微波脉冲照射，加热升温大约千分之一摄氏度，再在大约30厘米距离外探测超声波，得到了异物所处位置的信息。
阿尔巴比安相信，后续研究将会形成便携式检测仪器，以非接触方式检测肿瘤等人体病变，不仅能比其他手段更早发现病变，而且比核磁共振和电子计算机断层扫描等医疗成像手段成本低，比X光透视更安全。鉴于医疗器械获得美国食品和药物管理局认证需要先做人体试验，这项新技术投入应用预期需要5至15年。
