Просветить и обнаружить

Сегодня без радиационных детекторов не обойтись. Они используются в медицинской диагностике внутренних органов человека и экологическом мониторинге окружающей среды, для просвечивания непрозрачных предметов, в дозиметрии и физике элементарных частиц.

Ученые из Института физики твердого тела РАН разработали такой трехмерный рентгеновский детектор, который способен мгновенно обнаружить наркотики и яды, взрывчатые и другие опасные вещества, которые прячут в автомобилях и контейнерах, в багаже и других неожиданных предметах. Каждое химическое вещество имеет только ему присущие спектральные и угловые распределения просвечивающего рентгеновского излучения. Это свойство и используется в антитеррористической установке.

Как она устроена? Ее рабочая часть — это сам детектор, образованный из скрещивающихся рядов сцинтилляционных волокон, плотность которых постепенно возрастает от первого ряда волокон к последнему. Такое устройство детектора позволяет одновременно получать изображения предметов, скрытых внутри транспортных средств, при разных величинах энергии рентгеновского излучения. Компьютер сравнивает различия в контрастах исследуемых предметов при разных энергиях с контрастами эталонных веществ и определяет химический состав каждого из обнаруженных предметов. Те из них, которые вызывают подозрения, дополнительно исследуют детектором по угловому распределению дифрагированного рентгеновского излучения.

Создание таких детекторов стало возможным благодаря методам синтеза нанокристаллических материалов, пластического формирования и профилированного роста кристаллов, разработанным в Институте физики твердого тела РАН. Ученым удалось не только усовершенствовать технические параметры детекторов — сделать их энергетически эффективными и быстрыми, но и значительно снизить их себестоимость.

«Детекторы ИФТТ РАН прошли успешную проверку в установке просвечивания автотранспорта «Моторскан» и в компьютерном рентгеновском томографе. Новые технологии его изготовления подтверждены патентами РФ. На V Московском международном салоне инноваций и инвестиций в 2005 году разработка по новым материалам и технологиям радиационных детекторов была удостоена Золотой медали салона», — рассказали авторы разработки.