微分吸収とは何ですか？

示差吸収とは、成分の構成が異なるため、成分が混合した物質が異なる速度で放射線を吸収および反射する現象です。 この典型的な例はX線画像で見ることができます。そこでは、医師は患者に放射線を照射してフィルムを露光することにより、患者の体内の写真を撮ることができます。 体の構造は、X線をさまざまな程度で吸収するため、フィルム上で見ることができます。 たとえば、骨は多くのX線を吸収するため、患者の骨が見えるようにフィルムは露出されません。

差分吸収が有用な分野は医療画像だけではありません。 また、大気ガスの濃度の測定、宇宙での遠隔イベントの調査、土壌や岩石の形成の分析などの活動にも役立ちます。 これらのすべての場合、人々はデータを収集するために材料が異なる速度で放射線を吸収および反射するという事実に依存しています。

技術者は、さまざまな種類の放射線を使用するか、強度を変更することにより、画像の鮮明さと品質を調整できます。 医用画像では、良い画像を取得することと患者を危険にさらすことの間でバランスを取る必要があります。 たとえば、X線イメージングでは、より高い解像度を得ることができますが、これは許容できないほど高いレベルの放射線に患者をさらすことになります。 差分吸収を利用する科学研究者は、実験に対する放射線の影響も考慮しなければなりません。

物理学では、科学者は光検出および測距（LIDAR）などの手法で微分吸収を使用して、大気の組成についてさらに学習します。 これには、光のパルスを関心領域に射撃し、その戻り時に反射光を読み取ることが含まれます。 大気中のいくつかのガスは光を吸収し、他のガスはそれを反射します。発生する散乱の量は、どのガスが存在するかを研究者に伝えることができます。 他のサイトのデータを比較して、オゾン層、気象、大気汚染の影響などのトピックを研究できます。

土壌科学および地質学において、示差吸収は、地球または海洋の表面下で何が起こっているかに関するデータを収集するための有用な方法です。 考古学者は、埋没地の調査にもこの手法を使用しています。 最も一般的には、これは音波を発するデバイスの使用を伴います。 装置は地表を通過し、反射した音波は技術者にその下にあるものを伝えます。岩層、難破船、または埋められた建物のようなものは土とは異なる速度で音波を反射するからです。 異なる種類の土壌には、異なる反射パターンもあります。