Il raggio a ventaglio descrive un modello di materia o energia emessa da un trasmettitore, in particolare un trasmettitore di onde radio. La forma del raggio di vari strumenti di imaging medico può determinare la chiarezza e le risoluzioni delle immagini. I fasci a ventaglio, applicati in radioastronomia, sono più efficaci dei fasci a matita stretti nella scansione dello spazio profondo per i segnali radio.
La forma della sezione trasversale di una trave a ventaglio è un’ellisse. Un’ellisse, o ovale, ha un asse maggiore e un asse minore. Entrambi gli assi tagliano l’ovale in due metà uguali. In una trave a ventaglio, l’asse maggiore è almeno tre volte più lungo dell’asse minore, risultando in un ovale piuttosto schiacciato. Se il raggio potesse essere visto di lato, sembrerebbe un ventaglio con raggi che puntano dall’origine e si estendono in direzione radiale.
Gli spruzzatori di vernice hanno spesso un attacco a ventaglio per creare un raggio ampio con un’altezza ridotta. Anche gli irrigatori da giardino sono configurati in questa forma. Gli ugelli con questa forma creano un fascio ampio, rendendo più probabile un’applicazione uniforme. La distanza tra l’ugello e l’oggetto determina l’ampiezza del raggio e la densità del materiale applicato.
Le applicazioni di imaging medico e radioastronomia preferiscono il trasmettitore a ventaglio. È efficace perché vengono accumulati più dati in un singolo passaggio, ma la densità dei dati è uniforme. Questa densità è fondamentale durante la scansione dello spazio, poiché le variazioni di densità potrebbero essere interpretate erroneamente come segnali radio significativi. I dati restituiti dalle scansioni devono essere manipolati per creare immagini utili. I matematici hanno sviluppato una routine matematica, la funzione del raggio a ventaglio, che tiene conto della geometria del raggio.
La tomografia computerizzata (TC), un dispositivo di imaging medico, dimostra la complessità di questi calcoli. In questa macchina, i raggi X rimbalzano sui tessuti della zona corporea in esame e vengono raccolti dai rilevatori. La macchina circonda il paziente, riprendendo più di mille immagini trasversali. Un computer manipola i dati e ricrea un’immagine bidimensionale o un modello tridimensionale dell’area scansionata.
Anche l’industria wireless sta studiando la tecnologia del fascio di ventole. Nella gamma di frequenze radio assegnate alle comunicazioni locali wireless, 60 gigahertz (60 GHz), le onde radio diffrangono o si piegano male attorno agli ostacoli. Una persona che si trova tra il trasmettitore e una persona che utilizza un laptop provoca una perdita sostanziale del segnale ricevuto dal computer. Le antenne a ventaglio riducono notevolmente questo problema.