Новый взгляд на рентген: физики НИУ «БелГУ» нашли способ сделать источник излучения намного компактнее

Открытие учёных института инженерных и цифровых технологий НИУ «БелГУ» открывает дверь в новую эру рентгенографии – без громоздкого оборудования и необходимости специальных помещений.
Как сообщает РИА Новости, учёные Института инженерных и цифровых технологий НИУ «БелГУ» в составе международной команды исследователей из Армении, Великобритании и Германии разработали новый способ сделать небольшой источник рентгена стабильным, безопасным и долговечным.
Специалисты из НИУ «БелГУ» под руководством доцента кафедры теоретической и экспериментальной физики Андрея Олейника совместно с зарубежными коллегами разработали способ стабилизации небольшого прибора, генерирующего рентгеновское излучение.
Как объяснил Андрей Николаевич, работающие в повсеместно используемых приборах рентгеновская трубка – генератор излучения при высоком напряжении, и детектор излучения в защитном кожухе имеют большой размер, что и объясняет внушительные размеры рентгенологических аппаратов. Увеличение трубки и детектора позволяет усилить мощность оборудования и получать более точное изображение исследуемого объекта. Но, по мнению учёного, для решения большей части задач медицинской диагностики и анализа материала нет необходимости повышать эти характеристики.
Исследователям удалось определить условия, при которых кристалл танталата лития LiTaO3 размером 1 см стабильно генерирует рентгеновские лучи с энергией, достаточной для медицинских целей. При нагревании в вакууме на 10-20 ºС кристаллы образуют сильное электрического поле, что и приводит к генерации рентгеновского излучения.
Мы нашли ответственный за успех параметр – это закон циклического изменения температуры кристалла, напоминающий по форме синусоиду. Он позволяет плавно менять амплитуду генерируемого поля и резко снижает вероятность электрических пробоев, которые и приводили к нестабильностям. Тонкая настройка геометрии эксперимента, давления остаточного газа, закона изменения температуры и позволяет добиваться стабильного режима работы, или наоборот, сваливаться в нестабильный,
– приводит РИА Новости слова Андрея Олейника.
В отличие от открытий предшественников, международная команда исследователей смогла обеспечить стабильность источника рентгеновского излучения. Так учёные успешно решили главою проблему пироэлектрических источников, неконтролируемость которых долго заставляла считать их неэффективными.
Мы поставили перед собой цель избавиться от причин, вызывающих нестабильность генерации частиц, и нам это удалось, но теперь эти принципы надо перенести в компактную форму для реального использования вне лабораторий. Такие устройства могут быть рабочими лошадками в автомобилях скорой помощи, травмпунктах, сталелитейных цехах и даже в ювелирном деле,
– рассказал Андрей Олейник.
Дальнейшие планы учёные связывают с созданием прототипа мобильного устройства для рентгенологического анализа реальных объектов, а также с изучением фундаментальных вопросов рентгеновского излучения. Также исследователи НИУ «БелГУ» совместно с английскими коллегами изучат материалы, обладающих высоким потенциалом для превращения тепла в электроэнергию.