ТОМСК, 26 сен – РИА Томск. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) создали томограф, который способен находить
микродефекты во внутренней структуре сложного объекта с использованием
корпускулярных и волновых свойств рентгеновского излучения; разработка может
быть востребована в промышленности, медицине и других отраслях, сообщила в
четверг пресс-служба вуза.
Ранее сообщалось, что данный проект ученые ТПУ реализовывали в рамках Федеральной целевой программы "Исследования
и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического
комплекса России на 2014-2020 годы" при участии компании "ЭлеСи"
(Томск).
Это первый отечественный томографический комплекс с такими свойствами, отмечали политехники. В медицине такой томограф поможет отслеживать восстановление внутренних
тканей и воздействие лекарств на этот процесс. Кроме
того, устройство будет полезно для диагностики композитных изделий, например из углерода,
которые используются в авиакосмической, оборонной промышленности и в
ядерной энергетике.
Томограф-конструктор
"Томограф объединяет традиционной способ
трансмиссионной или абсорбционной рентгеновской томографии, сканирование в
темном поле, позволяющее визуализировать контуры оптических неоднородностей,
фазовоконтрастный способ и спектральную (цветную) томографию", – цитируется
в сообщении заместитель директора по развитию Исследовательской школы физики
высокоэнергетических процессов ТПУ Алексей Гоголев.
Последний способ позволяет, например, определить
распределение химических элементов в объекте исследования по их способности
поглощать рентгеновское излучение. Концепция томографа-конструктора позволяет
быстро смоделировать любой томографический эксперимент под самые разные задачи –
для промышленности, научных или биомедицинских исследований.
Нетрадиционный подход
© Валерий Доронин
Отмечается, что томограф умеет не только считать
кванты рентгеновского излучения, прошедшего через объект, но и учитывать
изменение фазы, амплитуды и длины волны рентгеновского излучения и так далее. Это отличает его от традиционной рентгеновской
томографии, которая определяет элементы в материале по плотности.
"Среди современных материалов много
композитных, состоящих из компонентов с близкой плотностью. Это касается и
биологических объектов – например хрящ, окруженный мягкими тканями, слабо
отличается от них по плотности. Поэтому увидеть дефект в таких объектах с
помощью традиционной рентгеновской томографии бывает сложно, особенно если он
имеет малые линейные размеры", – говорит Гоголев.
Рентгеновское излучение обладает не только
корпускулярными, но и волновыми свойствами. Совместный учет амплитуды, фазы и
длины волны рентгеновского излучения позволяет получить информацию о
низкоконтрастных материалах и их структуре.
В настоящее время томографы, работающие на этих принципах, создаются несколькими научными коллективами в США, Европе, Японии.
"В России подобных томографов до нашего не было.
Он позволяет нам отслеживать сразу четыре параметра вместо одного. К
традиционному количеству квантов добавились длина, амплитуда волны и ее фаза.
Именно эти параметры и позволяют нам сканировать низкоконтрастные объекты и
получать больше информации", – резюмирует Гоголев.