Le faisceau en éventail décrit un motif de matière ou d’énergie émis par un émetteur, en particulier un émetteur d’ondes radio. La forme du faisceau de divers instruments d’imagerie médicale peut déterminer la clarté et les résolutions des images. Les faisceaux en éventail, appliqués en radioastronomie, sont plus efficaces que les faisceaux étroits en crayon pour balayer l’espace lointain à la recherche de signaux radio.
La forme de la section transversale d’un faisceau en éventail est une ellipse. Une ellipse, ou ovale, a un grand axe et un petit axe. Les deux axes coupent l’ovale en deux moitiés égales. Dans un faisceau en éventail, le grand axe est au moins trois fois plus long que le petit axe, ce qui donne un ovale assez écrasé. Si le faisceau pouvait être vu de côté, il ressemblerait à un éventail avec des rayons pointant à partir de l’origine et s’étalant dans une direction radiale.
Les pulvérisateurs de peinture ont souvent une fixation de faisceau en éventail pour créer un faisceau large avec une hauteur étroite. Les arroseurs de pelouse sont également configurés dans cette forme. Les buses avec cette forme créent un faisceau large, ce qui rend une application uniforme plus probable. La distance entre la buse et l’objet détermine la largeur du faisceau et la densité du matériau appliqué.
Les applications d’imagerie médicale et de radioastronomie préfèrent l’émetteur à faisceau en éventail. Il est efficace car plus de données sont accumulées en un seul passage, mais la densité de données est uniforme. Cette densité est critique lors du balayage de l’espace, car les variations de densité pourraient être interprétées à tort comme des signaux radio significatifs. Les données renvoyées par les scans doivent être manipulées pour créer des images utiles. Les mathématiciens ont développé une routine mathématique, la fonction de faisceau en éventail, qui tient compte de la géométrie du faisceau.
La tomodensitométrie (TDM), appareil d’imagerie médicale, démontre la complexité de ces calculs. Dans cette machine, les rayons X rebondissent sur les tissus de la zone corporelle examinée et sont collectés par des détecteurs. La machine fait le tour du patient, prenant plus d’un millier d’images en coupe. Un ordinateur manipule les données et recrée une image bidimensionnelle ou un modèle tridimensionnel de la zone balayée.
L’industrie du sans fil étudie également la technologie des faisceaux en éventail. Dans la gamme de fréquences radio attribuées aux communications locales sans fil, 60 gigahertz (60 GHz), les ondes radio se diffractent ou contournent mal les obstacles. Une personne se tenant entre l’émetteur et une personne utilisant un ordinateur portable provoque une perte substantielle du signal reçu par l’ordinateur. Les antennes à faisceau en éventail réduisent considérablement ce problème.