26 января 2021

Новосибирские ученые работают над созданием сверхчувствительного рентгеновского детектора


Разработка может открыть новые сферы применения излучения и добиться лучших результатов в уже существующих: например, медики смогут получать более четкие снимки, на которых будут видны даже мельчайшие детали
23 Декабря 2020, 11:23

История этого исследования началась с обычного органического стекла. Когда новосибирские учёные с помощью радиации получили улучшенную версию материала, начались поиски сферы применения разработки.

«Он ─ сверхпрочный, прозрачный, не выделяет вредные газы. Его прочность по сравнению с лучшими мировыми аналогами на давление примерно на 30-50% больше. Это достигнуто за счёт его особой структуры, особой молекулярной массы», ─ поясняет ведущий инженер Института химии твёрдого тела и механохимии СО РАН Александр Варанд.

Объединить силы предложили физики, которые работают над созданием нового детектора рентгеновского излучения. Нужен более чувствительный прибор, который поможет, например, медикам получать снимки высокого разрешения при выявлении заболеваний, в том числе, рака молочной железы, опухоли мозга. Но в существующих детекторах при повышении чувствительности чёткость снижается. Разрешить научный парадокс новосибирцы предлагают, изменив структуру матрицы, на которую падает излучение: сделать в ней так называемые колодцы.

«Чтобы эти колодцы сделать, мы с помощью рентгенолитографии облучаем

полимер только в отдельно взятых позициях, травим жидкостно, и таким образом формируются колодцы. Это наша технология», ─ рассказывает старший научный сотрудник Института ядерной физики СО РАН Владимир Назьмов.

Эти колодцы нужно чем-то заполнить. Тут и пригодилось улучшенное оргстекло. По специальной технологии в него добавляют различные наночастицы.

В ходе испытаний учёные пытаются понять, какая добавка к исходному материалу сделает его наиболее эффективным для рентгеновского детектора. Пока побеждает образец с наночастицами вольфрама.

Когда подходящий полимер создадут и заполнят колодцы, начнут новую фазу исследований. Если гипотеза учёных верна, в ближайшем будущем человечество сможет получать рентгеновские снимки с разрешением как минимум в четыре раза чётче существующего. А это ─ более точная диагностика в медицине, упрощённый поиск дефектов на масштабных объектах, например, турбинах ГЭС, и в целом ─ шаг вперёд для всех установок, где используют рентген.

читайте также