Просвітити і виявити

Сьогодні без радіаційних детекторів не обійтися. Їх використовують у медичній діагностиці внутрішніх органів людини й екологічному моніторингу довкілля, для просвічування непрозорих предметів, у дозиметрії та фізиці елементарних часток.

Учені з Інституту фізики твердого тіла РАН розробили такий тривимірний рентгенівський детектор, який здатний миттєво виявити наркотики й отрути, вибухові й інші небезпечні речовини, сховані в автомобілях і контейнерах, у багажі й інших несподіваних предметах. Кожна хімічна речовина має лише їй властиві спектральні й кутові розподіли просвічувального рентгенівського випромінювання. Цю властивість і використовують в антитерористичній установці.

Як вона влаштована? Її робоча частина — це сам детектор, створений із перехресних рядів сцинтиляційних волокон, щільність яких поступово зростає від першого ряду волокон до останнього. Таке влаштування детектора дозволяє одночасно отримувати зображення предметів, схованих усередині транспортних засобів, при різних величинах енергії рентгенівського випромінювання. Комп’ютер порівнює відмінності в контрастах досліджуваних предметів при різних енергіях із контрастами еталонних речовин і визначає хімічний склад кожного з виявлених предметів. Ті з них, що викликають підозру, додатково досліджують детектором із кутового розподілу дифрагованого рентгенівського випромінювання.

Створення таких детекторів стало можливим завдяки методам синтезу нанокристалічних матеріалів, пластичного формування і профільованого росту кристалів, розробленим в Інституті фізики твердого тіла РАН. Ученим удалося не тільки вдосконалити технічні параметри детекторів — зробити їх енергетично ефективними і швидкими, а й помітно знизити їхню собівартість.

«Детектори ІФТТ РАН пройшли успішну перевірку в установці просвічування автотранспорту «Моторскан» і в комп’ютерному рентгенівському томографі. Нові технології його виготовлення підтверджено патентами РФ. На V Московському міжнародному салоні інновацій та інвестицій 2005 року розробка з нових матеріалів і технологій радіаційних детекторів була визнана гідною Золотої медалі салону», — розповіли автори розробки.