이 연구는 고해상도 X선 영상 시스템인 MIXIM(Multi-Image X-ray Interferometer Module)의 성능 향상을 위해 다중 코드화 조리개 마스크를 도입하고 실험적으로 검증한 내용을 다루고 있다.
기존 MIXIM 모델은 다중 핀홀 마스크를 사용하여 0.5초의 고해상도 영상을 구현할 수 있었지만, 개구율이 매우 낮아 실제 천문 관측에는 적합하지 않았다. 이를 해결하기 위해 다중 코드화 조리개 마스크를 도입하였고, 이를 통해 개구율을 20배 이상 높이면서도 0.2초의 고해상도 영상 구현이 가능함을 실험적으로 입증하였다.
실험에서는 3가지 다른 패턴의 다중 코드화 조리개 마스크를 제작하여 테스트하였다. 이 마스크들은 12.4 keV 에너지의 X선에 대해 Talbot 효과를 잘 발현하여 자기 이미지를 형성하였고, 이를 디코딩 과정을 통해 원래 영상을 복원할 수 있었다. 특히 마스크-검출기 거리가 786 cm인 경우 0.2초의 고해상도 영상을 구현할 수 있었다.
또한 두 점 광원을 분리하여 관측하는 실험을 통해 이 시스템의 실제 분해능을 확인하였고, 에너지 의존성 실험을 통해 단색 X선에 최적화된 성능을 보임을 확인하였다. 제한된 광자 통계 환경에서의 성능 평가 결과, 10,000개 이상의 광자 수에서 두 점 광원을 명확히 구분할 수 있음을 보였다.
이 연구 결과는 컴팩트한 크기에서도 고해상도 X선 영상 구현이 가능함을 실험적으로 입증한 것으로, 향후 천문 관측 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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