Các nhà vật lý tại Đại học Bách khoa Tomsk (TPU) đã tạo ra máy chụp X-quang đa độ tương phản đầu tiên của Nga.

Thiết bị này có thể phát hiện vết nứt dù nhỏ nhất trong vật thể phức tạp, ví dụ, trong các vật liệu cho ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, và khôi phục việc phân phối các nguyên tố hóa học theo khối lượng.

Phương pháp chụp cắt lớp truyền thống cho thấy các thành phần tạo nên đối tượng nghiên cứu, tập trung vào độ hấp thu X quang của chúng. Tuy nhiên, hiện nay, nhiều vật liệu được sử dụng để sản xuất các vật thể công nghiệp, y tế và một số lĩnh vực khác bao gồm một số thành phần có độ hấp thụ X quang thấp hoặc mật độ quang hầu như không khác nhau. Do đó, rất khó để nhìn thấy những khuyết điểm trong các đối tượng như vậy bằng cách sử dụng các công nghệ hiện có, đặc biệt nếu khuyết điểm có kích thước rất nhỏ. Khi chế tạo máy chụp cắt lớp mới, các nhà khoa học đã sử dụng bức xạ tia X ở dạng các hạt để kiểm tra chi tiết hơn các đối tượng có thành phần và mật độ tương tự như nhau.

Thiết bị này cho thấy những thay đổi về hiệu ứng pha, biên độ, bước sóng và hiệu ứng giao thoa sóng.

“Chúng tôi đã phát triển một máy chụp cắt lớp nghiên cứu với những ứng dụng khác nhau. Trong thiết bị này sử dụng phương pháp chụp cắt lớp tia X truyền thống và phương pháp quét trong trường tối để hình ảnh hoá đường viền của nơi có độ không đều, cũng như phương pháp tương phản pha và phương pháp so màu quang phổ. Với phương pháp so màu, bạn có thể phân tích cách phân phối các nguyên tố hóa học trong đối tượng nghiên cứu theo khả năng hấp thụ bức xạ tia X của chúng. Khái niệm chụp cắt lớp có sử dụng nhiều phương pháp khác nhau cho phép bạn nhanh chóng thực hiện bất kỳ thí nghiệm nào để đáp ứng các nhiệm vụ của ngành công nghiệp, ngành khoa học hoặc ngành y sinh học” – Giám đốc dự án Alexey Gogolev, Phó Giám đốc về phát triển của Viện nghiên cứu vật lý năng lượng cao thuộc đại học TPU cho biết.

Theo ông Alexey Gogolev, phương pháp chụp cắt lớp do các chuyên gia của TDU phát triển cho phép theo dõi bốn thông số cùng một lúc thay vì một thông số. Thiết bị này không chỉ đếm lượng tử tia X mà còn cho thấy những thay đổi về hiệu ứng pha, biên độ, bước sóng và hiệu ứng giao thoa sóng. Máy chụp cắt lớp với các tính năng như vậy được tạo ra bởi một số nhóm nghiên cứu ở Hoa Kỳ, Châu Âu và Nhật Bản. Trước đây ở Nga chưa có những thiết bị như vậy.

Các nhà khoa học đang phát triển cơ sở công cụ và phần mềm cho máy chụp cắt lớp mới này để cải thiện độ lặp lại và độ chính xác của kết quả nghiên cứu. Trong tương lai gần, kết quả này có thể được sử dụng trong các dự án nghiên cứu lớn khác của Nga, bao gồm các tổ hợp nghiên cứu quốc tế Mega Science.