Abstract

We demonstrate a contrast improvement of nearly a factor of 5 in a phantom medical x-ray image, using time-gated detection. This improvement is accomplished by temporal discrimination against scattered x-ray flux and may permit a significant reduction in patient x-ray exposure. A multiterawatt ultrashort-pulse laser-produced-plasma x-ray source (<1 ps) and a time-gated microchannel plate detector (~100 ps) are used.

© 1995 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. D. Kmetec, C. L. Gordon, J. J. Macklin, B. E. Lemoff, G. S. Brown, S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 68, 1527 (1992).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. K. Herrlin, G. Svahn, C. Olsson, H. Pettersson, C. Tillman, A. Persson, C. Wahlstrom, S. Svanberg, Radiology 189, 65 (1993).
    [PubMed]
  3. A. Macovski, Medical Imaging Systems (Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J., 1983), pp. 75–95.
  4. C. P. J. Barty, C. L. Gordon, J. D. Kmetec, B. E. Lemoff, S. E. Harris, in Proceedings of the International Conference on Lasers ’92, C. P. Wang, ed. (STS, McLean, Va., 1993), pp. 44–51.
  5. C. L. Gordon, C. P. J. Barty, S. E. Harris, in Proceedings of Ultrafast Phenomena IX, P. F. Barbara, W. H. Knox, G. A. Mourou, A. H. Zewail, eds. (Springer-Verlag, Berlin, 1994), p. 278.
    [CrossRef]
  6. C. P. J. Barty, C. L. Gordon, B. E. Lemoff, Opt. Lett. 19, 1442 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. S. C. Wilks, W. L. Kruer, M. Tabak, A. B. Langdon, Phys. Rev. Lett. 69, 1383 (1992).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. P. M. Bell, J. D. Kilkenny, O. L. Landon, R. L. Hanks, D. K. Bradley, Rev. Sci. Instrum. 63, 5072 (1992).
    [CrossRef]
  9. P. M. Bell, B. A. Hammel, J. D. Kilkenny, R. E. Turner, C. L. S. Lewis, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1155, 415 (1990).
  10. T. S. Curry, J. F. Dowdy, R. C. Murray, Christensen’s Introduction to the Physics of Diagnostic Radiology (Lea & Febiger, Philadelphia, Pa., 1984), p. 88.

1994

1993

K. Herrlin, G. Svahn, C. Olsson, H. Pettersson, C. Tillman, A. Persson, C. Wahlstrom, S. Svanberg, Radiology 189, 65 (1993).
[PubMed]

1992

S. C. Wilks, W. L. Kruer, M. Tabak, A. B. Langdon, Phys. Rev. Lett. 69, 1383 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

P. M. Bell, J. D. Kilkenny, O. L. Landon, R. L. Hanks, D. K. Bradley, Rev. Sci. Instrum. 63, 5072 (1992).
[CrossRef]

J. D. Kmetec, C. L. Gordon, J. J. Macklin, B. E. Lemoff, G. S. Brown, S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 68, 1527 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

1990

P. M. Bell, B. A. Hammel, J. D. Kilkenny, R. E. Turner, C. L. S. Lewis, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1155, 415 (1990).

Barty, C. P. J.

C. P. J. Barty, C. L. Gordon, B. E. Lemoff, Opt. Lett. 19, 1442 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

C. P. J. Barty, C. L. Gordon, J. D. Kmetec, B. E. Lemoff, S. E. Harris, in Proceedings of the International Conference on Lasers ’92, C. P. Wang, ed. (STS, McLean, Va., 1993), pp. 44–51.

C. L. Gordon, C. P. J. Barty, S. E. Harris, in Proceedings of Ultrafast Phenomena IX, P. F. Barbara, W. H. Knox, G. A. Mourou, A. H. Zewail, eds. (Springer-Verlag, Berlin, 1994), p. 278.
[CrossRef]

Bell, P. M.

P. M. Bell, J. D. Kilkenny, O. L. Landon, R. L. Hanks, D. K. Bradley, Rev. Sci. Instrum. 63, 5072 (1992).
[CrossRef]

P. M. Bell, B. A. Hammel, J. D. Kilkenny, R. E. Turner, C. L. S. Lewis, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1155, 415 (1990).

Bradley, D. K.

P. M. Bell, J. D. Kilkenny, O. L. Landon, R. L. Hanks, D. K. Bradley, Rev. Sci. Instrum. 63, 5072 (1992).
[CrossRef]

Brown, G. S.

J. D. Kmetec, C. L. Gordon, J. J. Macklin, B. E. Lemoff, G. S. Brown, S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 68, 1527 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

Curry, T. S.

T. S. Curry, J. F. Dowdy, R. C. Murray, Christensen’s Introduction to the Physics of Diagnostic Radiology (Lea & Febiger, Philadelphia, Pa., 1984), p. 88.

Dowdy, J. F.

T. S. Curry, J. F. Dowdy, R. C. Murray, Christensen’s Introduction to the Physics of Diagnostic Radiology (Lea & Febiger, Philadelphia, Pa., 1984), p. 88.

Gordon, C. L.

C. P. J. Barty, C. L. Gordon, B. E. Lemoff, Opt. Lett. 19, 1442 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

J. D. Kmetec, C. L. Gordon, J. J. Macklin, B. E. Lemoff, G. S. Brown, S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 68, 1527 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

C. L. Gordon, C. P. J. Barty, S. E. Harris, in Proceedings of Ultrafast Phenomena IX, P. F. Barbara, W. H. Knox, G. A. Mourou, A. H. Zewail, eds. (Springer-Verlag, Berlin, 1994), p. 278.
[CrossRef]

C. P. J. Barty, C. L. Gordon, J. D. Kmetec, B. E. Lemoff, S. E. Harris, in Proceedings of the International Conference on Lasers ’92, C. P. Wang, ed. (STS, McLean, Va., 1993), pp. 44–51.

Hammel, B. A.

P. M. Bell, B. A. Hammel, J. D. Kilkenny, R. E. Turner, C. L. S. Lewis, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1155, 415 (1990).

Hanks, R. L.

P. M. Bell, J. D. Kilkenny, O. L. Landon, R. L. Hanks, D. K. Bradley, Rev. Sci. Instrum. 63, 5072 (1992).
[CrossRef]

Harris, S. E.

J. D. Kmetec, C. L. Gordon, J. J. Macklin, B. E. Lemoff, G. S. Brown, S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 68, 1527 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

C. P. J. Barty, C. L. Gordon, J. D. Kmetec, B. E. Lemoff, S. E. Harris, in Proceedings of the International Conference on Lasers ’92, C. P. Wang, ed. (STS, McLean, Va., 1993), pp. 44–51.

C. L. Gordon, C. P. J. Barty, S. E. Harris, in Proceedings of Ultrafast Phenomena IX, P. F. Barbara, W. H. Knox, G. A. Mourou, A. H. Zewail, eds. (Springer-Verlag, Berlin, 1994), p. 278.
[CrossRef]

Herrlin, K.

K. Herrlin, G. Svahn, C. Olsson, H. Pettersson, C. Tillman, A. Persson, C. Wahlstrom, S. Svanberg, Radiology 189, 65 (1993).
[PubMed]

Kilkenny, J. D.

P. M. Bell, J. D. Kilkenny, O. L. Landon, R. L. Hanks, D. K. Bradley, Rev. Sci. Instrum. 63, 5072 (1992).
[CrossRef]

P. M. Bell, B. A. Hammel, J. D. Kilkenny, R. E. Turner, C. L. S. Lewis, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1155, 415 (1990).

Kmetec, J. D.

J. D. Kmetec, C. L. Gordon, J. J. Macklin, B. E. Lemoff, G. S. Brown, S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 68, 1527 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

C. P. J. Barty, C. L. Gordon, J. D. Kmetec, B. E. Lemoff, S. E. Harris, in Proceedings of the International Conference on Lasers ’92, C. P. Wang, ed. (STS, McLean, Va., 1993), pp. 44–51.

Kruer, W. L.

S. C. Wilks, W. L. Kruer, M. Tabak, A. B. Langdon, Phys. Rev. Lett. 69, 1383 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

Landon, O. L.

P. M. Bell, J. D. Kilkenny, O. L. Landon, R. L. Hanks, D. K. Bradley, Rev. Sci. Instrum. 63, 5072 (1992).
[CrossRef]

Langdon, A. B.

S. C. Wilks, W. L. Kruer, M. Tabak, A. B. Langdon, Phys. Rev. Lett. 69, 1383 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

Lemoff, B. E.

C. P. J. Barty, C. L. Gordon, B. E. Lemoff, Opt. Lett. 19, 1442 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

J. D. Kmetec, C. L. Gordon, J. J. Macklin, B. E. Lemoff, G. S. Brown, S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 68, 1527 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

C. P. J. Barty, C. L. Gordon, J. D. Kmetec, B. E. Lemoff, S. E. Harris, in Proceedings of the International Conference on Lasers ’92, C. P. Wang, ed. (STS, McLean, Va., 1993), pp. 44–51.

Lewis, C. L. S.

P. M. Bell, B. A. Hammel, J. D. Kilkenny, R. E. Turner, C. L. S. Lewis, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1155, 415 (1990).

Macklin, J. J.

J. D. Kmetec, C. L. Gordon, J. J. Macklin, B. E. Lemoff, G. S. Brown, S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 68, 1527 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

Macovski, A.

A. Macovski, Medical Imaging Systems (Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J., 1983), pp. 75–95.

Murray, R. C.

T. S. Curry, J. F. Dowdy, R. C. Murray, Christensen’s Introduction to the Physics of Diagnostic Radiology (Lea & Febiger, Philadelphia, Pa., 1984), p. 88.

Olsson, C.

K. Herrlin, G. Svahn, C. Olsson, H. Pettersson, C. Tillman, A. Persson, C. Wahlstrom, S. Svanberg, Radiology 189, 65 (1993).
[PubMed]

Persson, A.

K. Herrlin, G. Svahn, C. Olsson, H. Pettersson, C. Tillman, A. Persson, C. Wahlstrom, S. Svanberg, Radiology 189, 65 (1993).
[PubMed]

Pettersson, H.

K. Herrlin, G. Svahn, C. Olsson, H. Pettersson, C. Tillman, A. Persson, C. Wahlstrom, S. Svanberg, Radiology 189, 65 (1993).
[PubMed]

Svahn, G.

K. Herrlin, G. Svahn, C. Olsson, H. Pettersson, C. Tillman, A. Persson, C. Wahlstrom, S. Svanberg, Radiology 189, 65 (1993).
[PubMed]

Svanberg, S.

K. Herrlin, G. Svahn, C. Olsson, H. Pettersson, C. Tillman, A. Persson, C. Wahlstrom, S. Svanberg, Radiology 189, 65 (1993).
[PubMed]

Tabak, M.

S. C. Wilks, W. L. Kruer, M. Tabak, A. B. Langdon, Phys. Rev. Lett. 69, 1383 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

Tillman, C.

K. Herrlin, G. Svahn, C. Olsson, H. Pettersson, C. Tillman, A. Persson, C. Wahlstrom, S. Svanberg, Radiology 189, 65 (1993).
[PubMed]

Turner, R. E.

P. M. Bell, B. A. Hammel, J. D. Kilkenny, R. E. Turner, C. L. S. Lewis, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1155, 415 (1990).

Wahlstrom, C.

K. Herrlin, G. Svahn, C. Olsson, H. Pettersson, C. Tillman, A. Persson, C. Wahlstrom, S. Svanberg, Radiology 189, 65 (1993).
[PubMed]

Wilks, S. C.

S. C. Wilks, W. L. Kruer, M. Tabak, A. B. Langdon, Phys. Rev. Lett. 69, 1383 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

Opt. Lett.

Phys. Rev. Lett.

J. D. Kmetec, C. L. Gordon, J. J. Macklin, B. E. Lemoff, G. S. Brown, S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 68, 1527 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

S. C. Wilks, W. L. Kruer, M. Tabak, A. B. Langdon, Phys. Rev. Lett. 69, 1383 (1992).
[CrossRef] [PubMed]

Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng.

P. M. Bell, B. A. Hammel, J. D. Kilkenny, R. E. Turner, C. L. S. Lewis, Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1155, 415 (1990).

Radiology

K. Herrlin, G. Svahn, C. Olsson, H. Pettersson, C. Tillman, A. Persson, C. Wahlstrom, S. Svanberg, Radiology 189, 65 (1993).
[PubMed]

Rev. Sci. Instrum.

P. M. Bell, J. D. Kilkenny, O. L. Landon, R. L. Hanks, D. K. Bradley, Rev. Sci. Instrum. 63, 5072 (1992).
[CrossRef]

Other

T. S. Curry, J. F. Dowdy, R. C. Murray, Christensen’s Introduction to the Physics of Diagnostic Radiology (Lea & Febiger, Philadelphia, Pa., 1984), p. 88.

A. Macovski, Medical Imaging Systems (Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J., 1983), pp. 75–95.

C. P. J. Barty, C. L. Gordon, J. D. Kmetec, B. E. Lemoff, S. E. Harris, in Proceedings of the International Conference on Lasers ’92, C. P. Wang, ed. (STS, McLean, Va., 1993), pp. 44–51.

C. L. Gordon, C. P. J. Barty, S. E. Harris, in Proceedings of Ultrafast Phenomena IX, P. F. Barbara, W. H. Knox, G. A. Mourou, A. H. Zewail, eds. (Springer-Verlag, Berlin, 1994), p. 278.
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (4)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic diagram of the time-gated x-ray imaging apparatus.

Fig. 2
Fig. 2

X-ray transmission curve: exposed optical film density versus Lucite thickness.

Fig. 3
Fig. 3

X-ray images of a metallic object: (a) dc without water, (b) dc with water, and (c) time gated with water.

Fig. 4
Fig. 4

Horizontal line-outs of images: (a) dc without water, (b) dc with water, and (c) time gated with water.

Metrics