Специалисты по вопросам физики Томского политехнического университета впервые в стране создали рентгеновский томограф мультиконтрастного типа. Данный прибор может использоваться для обнаружения микроскопических объектов в достаточно сложных объектах, таких, как материалы для авиакосмической техники.

Стандартное томографическое оборудование позволяет выявлять элементы, ориентируясь при этом на показатели их рентгеновской плотности. В настоящее время многие материалы, применяемые в процессе изготовления изделий медицинского или промышленного назначения, состоят из элементов с плотностью, имеющей достаточно низкий уровень или демонстрирующие показатели, сложно отличимые от аналогичной характеристики других предметов. В связи с этим в подобных объектах сложно обнаружить повреждения с задействованием существующих технологий, особенно в тех случаях, когда исследуемые материалы имеют небольшие размеры.

Что касается нового томографического устройства, то за счёт применения корпускулярно-волновых свойств рентгеновских лучей в нём была реализована возможность большей детализации при исследовании предметов с похожими параметрами плотности и состава. По словам Алексея Гоголева, заместителя руководителя Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов университета, разработчиками был создан томограф исследовательского типа со свободной конфигурацией. В его конструкции объединены обычные технологии рентгеновской томографии и элементы сканирования в тёмном поле для того, чтобы проводить визуализацию контуров неоднородной в оптическом плане среды. Кроме того, внедрён фазово-контрастный модуль и блок цветной (спектральной) томографии.

«Такие решения позволяют вычислить распределение химических элементов в исследуемых объектах, исходя из показателей поглощения рентгеновских лучей. Концепция конструктора-томографа даёт возможность достаточно оперативно реализовать эксперимент в любой требуемой конфигурации в зависимости от конкретных задач, которые нужно решать в научной, промышленной или биомедицинской сферах», — отметил учёный.

Специалист подчеркнул, что новое устройство даёт возможность проводить изучение предметов сразу по четырём параметрам, в то время как ранее это было возможно только по одной характеристике. Впрочем, устройство не может осуществлять считывание квантов рентгеновских лучей, но при этом оно способно вычислять изменение амплитуды, фазы, длины волны, а также эффекты интерференционной природы, связанные с процессом наложения волн в пространстве.

Томографы с подобным функционалом в настоящее время создаются пока только за рубежом — в США, Японии, в европейских странах. Томские разработчики занимаются развитием программной и инструментальной разы томографа, а также накапливают базу данных полученных результатов с целью оптимизации показателей их точности и повторяемости. В ближайшее время наработки томских специалистов могут быть использованы в других научных проектах. К примеру, инновационные томографы вполне возможно задействовать в международных исследовательских комплексах класса «мегасайнс».