Российские ученые смогли снять рентгеновское «кино» | Популярный Университет

Российские ученые смогли снять рентгеновское «кино»

Российские ученые смогли снять рентгеновской кино

Исследователи Курчатовского института создали и испытали бидоменный актуатор — новый инструмент для быстрой перестройки угла рентгеновского пучка. По скоростным характеристикам система значительно превосходит традиционные механические аналоги. Процесс управления лучом осуществляется настолько быстро, что за одну секунду можно провести более 10 тысяч перестроек рентгеновского пучка. Результаты исследования опубликованы в журнале Sensors and actuators A: Physical.

Ученые впервые предложили использовать возможности актуатора для проведения рентгеновских экспериментов и продемонстрировали его огромный потенциал в этой области. В сочетании с таким мощнейшим инструментом исследования материалов как синхротрон, новая установка позволяет визуализировать динамику процессов, происходящих на атомарном уровне.

 «Благодаря нашей разработке можно в деталях в замедленном режиме наблюдать, например, как возникают трещины в материалах в процессе тепловых или механических нагрузок, или как происходит химическая реакция (чтобы понять ее природу). Перспективы направления связаны с созданием на основе бидоменных актуаторов завершенных узлов управления рентгеновским пучком и установки их на экспериментальные станции синхротрона. Это позволит превратить их из «фотоаппарата» в «видеокамеру» и проводить быструю съемку рентгеновского «кино»», — пояснил один из авторов исследования, руководитель Курчатовского комплекса синхротронно-нейтронных исследований НИЦ «Курчатовский институт» Никита Марченков.

По его словам, ключ к пониманию природы многих явлений лежит в наблюдении на атомарном уровне динамики их протекания. Однако интересующие ученых физические, химические, биологические процессы порой происходят очень быстро, и поэтому используемая рентгеновская «видеокамера» должна фиксировать кадры, на которых «изображена» атомная структура исследуемого объекта, с высокой скоростью.

Для этого она должна содержать элемент быстрого управления рентгеновским пучком, чтобы с высокой скоростью его перенаправлять под разными углами на образец, чего требует схема эксперимента. Обычно для этого используют рентгеновское «зеркало» – монохроматор, который поворачивается с помощью механических систем, тем самым отклоняя отраженный им рентгеновский луч. Очевидно, что такие механические системы очень медленны и не могут быть использованы для быстрой съемки рентгеновского «кино». 

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделиться

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: