Beeldvormende technieken worden in toenemende mate in de voorhoede van de vooruitgang in wetenschap en technologie.
Het Paul Scherrer Instituut (PSI) is een van de leiders in deze ontwikkeling. Beeldvormende technieken beurt objecten visueel binnen en van buiten, waardoor steeds grotere precisie-bijvoorbeeld in de medische diagnostiek. Ze dragen ook bij tot een beter begrip van de mechanismen van bepaalde ziekten, zoals Alzheimer of osteoporose. Verdere toepassingen komen in materialen onderzoek, waarbij beeldvormende processen een doorslaggevende factor in het bereiken van resultaten die uiteindelijk - net als bij de medische vooruitgang - samenleving ten goede komen.
De nieuwe fase-contrast microscopie ontwikkeld bij PSI verhoogt de gevoeligheid en het contrast van klassieke X-ray beelden. Traditionele technieken zijn gebaseerd op de verschillende X-ray absorptie van verschillende materialen, die de structuur van het lichaam dichte materie zoals botten gemakkelijk te kunnen onderscheiden van die van de lichtere weefsel mogelijk maakt. Low-absorptie materialen, echter, produceren weinig contrastrijke beelden, waardoor het moeilijk is om visueel te reproduceren fijne details met behulp van conventionele X-ray methoden.
Het is ontdekt echter dat de X-stralen niet alleen de intensiteit te verliezen bij het passeren van een monster, ook zij een fase verschuiving ondergaan, omdat de snelheid van het licht golven in materie verschilt van hun snelheid in een vacuüm. Deze fase verschuiving is gevoelig voor de kleinste veranderingen in het weefsel, wat betekent dat fase signalen kunnen worden gebruikt om aanzienlijk verhogen het contrast van een X-ray beeld.
Een verbeterd contrast maakt de X-ray dosis aanzienlijk worden verminderd, wat is bijzonder relevant om technieken in screening voor borstkanker mammografie. Fase-contrast microscopie is gemakkelijk aan te passen aan de bestaande X-ray apparatuur en kan derhalve leiden tot een belangrijke verbetering in de toekomstige X-ray diagnostische technieken.
Een ander aspect van de medische technologie die momenteel op de top van het onderzoek PSI-programma is X-ray microtomography, een proces dat een gedetailleerd beeld van het interieur van een monster biedt. PSI resultaten zijn van bijzonder hoge kwaliteit, omdat de Zwitserse Light Source (SLS) deeltjesversneller genereert X-stralen van een ongeëvenaarde intensiteit. Hoe intensiever de X-stralen, hoe beter en sneller de microtomography. Driedimensionale beelden met een resolutie van een duizendste van een millimeter (1 micrometer) kan op dit moment geproduceerd worden binnen enkele minuten.