现代相机仍然依赖于200年前使用的相同原理:今天，图像传感器在一定时间内曝光以记录图像，而不是一片胶片。然而，这个过程也记录了传感器的噪音。这构成了相当大的干扰源，特别是曝光时间较长的情况下。

Adrian Losko博士和他在慕尼黑工业大学Heinz Maier-Leibnitz中心(MLZ)的同事们与来自瑞士、法国、荷兰和美国的同事一起，开发了一种新的成像方法，可以在时间分辨和空间分辨的基础上测量单个光子。这使得光子与噪声分离成为可能，大大减少了干扰。

慕尼黑工业大学Heinz Maier-Leibnitz中心NECTAR中子射线照相设备的仪器科学家Adrian Losko博士说:“我们的新探测器可以捕获每个光子，从而克服传统相机的许多物理限制。”

测量单个光子

中子射线照相研究人员通常在测量中使用闪烁体来探测中子，例如在检查恐龙蛋化石时。当闪烁体材料吸收一个中子时，就会产生可以测量的光子。

到目前为止，所有这些相机都是在整个曝光时间内收集光线，导致缺乏清晰度，这取决于闪烁体的厚度。另一方面，研究小组的新概念探测中子产生的每个光子。

“先决条件是一种新的芯片技术以及支持实时分析计算速度的硬件和软件。这让我们可以一个中子一个中子地合成图像，”Losko解释说。在这里，中子研究提供了一个理想的测试和应用领域。

而不是更长的曝光时间:测量到底发生了什么

由于探测器中一个中子的吸收会产生几个光子，因此新系统可以使用几个光子的重合测量来确定单个中子。“这让我们摆脱了传统的暴露时间模型，我们只测量那些已经发生的事件。”

与市场上现有的所有技术相比，新概念是一个巨大的进步，因为它可以实现三倍的空间分辨率，并将噪声减少七倍以上。“这大大减少了闪烁体厚度的限制，这意味着高分辨率测量的效率更高，”Losko说。而产生鬼影的闪烁余辉也被消除了。

“研究中子源反应堆的许多仪器都可以从我们的新概念中受益，”Losko观察到，以FaNGaS(快中子诱导伽马射线能谱仪)仪器为例:“由于我们确切知道中子何时到达，我们测量伽马粒子的时间跨度可以缩短到百万分之一秒。”他补充说，这将使背景噪音减少一百万倍。

更低的辐射暴露和更多的x射线细节

这种新型探测器还可以应用于医疗领域。例如，当对骨折进行x射线成像时，像发际线骨折这样的精细结构更容易被检测到;与此同时，病人的辐射暴露也会被降到最低。

“我们的方法肯定会改变科学界的探测器，”Losko说。也许类似的原理也会应用到个人日常使用的相机中。在黑暗中拍摄的图像将大大改善，并且摄影师可以在曝光后调整曝光时间和分辨率。相机的噪音几乎可以消除。