Компактная рентгеновская установка

Ученые из Физического института имени Лебедева (ФИАН) и Томского института сильноточной электроники разработали первую в мире компактную рентгеновскую установку, с помощью которой детальные снимки объектов очень малых размеров можно делать за письменным столом.

Принцип работы нового устройства - так называемый эффект X-пинча (от английского слова pinch - "сжатие"). В 50-е годы XX века ученые предположили, что если пустить вдоль плазмы сильный ток, под действием магнитного поля она сожмется и нагреется, превратившись в источник мощного излучения. Однако полностью реализовать на практике этот эффект, изначально получивший название Z-пинча, не удавалось, пока в 80-е годы ученые ФИАН не предложили использовать в качестве канала для плазмы не одну проволочку, а две, скрещенные в виде буквы X., пишет sunhome.ru

Источник излучения, возникающий в точке скрещивания проволочек, существует меньше одной наносекунды и дает изображение очень высокого разрешения, позволяя получить качественный снимок миниатюрного предмета.
Аппараты, воссоздающие этот эффект в его новой версии, X-пинч, сегодня есть, например, в Корнеллском университете в США: американские установки XP и Cobra позволяют пропускать вдоль плазмы ток силой в 500 килоампер и 1,2 мегаампера соответственно. Однако сложная система формирования нужного импульса в этих устройствах делает их очень большими: они могут достигать размеров двухэтажного дома, и перемещать их нельзя.

Чтобы создать установку меньших габаритов, ученые ФИАН обратились к своим коллегам из Томска, которые разработали и изготовили для рентгенографа компактный генератор тока. В экспериментальных работах вместе с физиками принимали активное участие студенты кафедры электрофизики МФТИ.
"Параметры Х-пинча получившейся установки - и по энергетике, и по размеру источника, и по длительности импульса излучения - очень близки к тем, которые дают большие установки, наподобие нашей БИН или американской XP. Но пока это только прототип мобильной установки для радиографии, его нужно еще усовершенствовать", - отметила ведущий научный сотрудник института Татьяна Шелковенко.

В частности, разработчики планируют сделать перезарядку проволочек, создающих X-пинч, автоматической: сейчас сотрудникам приходится натягивать проволочки микронной толщины перед каждым снимком, на что уходит около часа. Кроме того, ученые надеются от фиксации изображения на фотопленке перейти к использованию более современных технологий, например ПЗС-матриц, как в фотоаппаратах.

 

 

E-NEWS.COM.UA