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
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.