К 2018 году в России появится первый томограф, работающий с фазой волны

Ученые Томского политехнического университета выиграли конкурс Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы».

Фото с сайта tpu.ru

К 2018 году политехники намерены создать рентгеновский томограф, отличающийся от тех, что используются сегодня. Устройство будет работать не только с амплитудой электромагнитной волны, но и с ее фазой, что позволит получать значительно больше информации о внутренней структуре исследуемых объектов в медицине и промышленности.

«Используемые сегодня томографы работают на достаточно давно известных принципах: через объект проходит излучение, и оно ослабляется. Если у объекта сложная внутренняя структура, то в каких-то частях это излучение поглощается больше, где-то меньше. И вот это изменение плотности мы можем видеть. Но есть масса объектов, для которых традиционные томографы неэффективны. Например, хрящ в теле человека. Он слабо поглощает рентгеновское излучение, и его плотность мало отличается от плотности окружающих тканей. Чтобы получить точную информацию об объекте внутри другого объекта, при том, что этот объект слабо поглощает рентгеновское излучение, нужны томографы другого типа — работающие с фазой волны, так как фаза, по сравнению с амплитудой, дает значительно больше информации», — говорит руководитель проекта, ведущий научный сотрудник международной научно-образовательной лаборатории «Рентгеновская оптика» Алексей Гоголев.

По словам ученого, только в 2000-х годах появилась техническая возможность создать устройства, работающие с фазой волн в рентгеновском диапазоне, приемлемого размера для диагностики больших объектов. И сейчас в мире над созданием таких томографов работают всего несколько научных коллективов — в США, Японии и Европе, в том числе, финансируемые крупными производителями медицинской техники — Siemens, Philips и другими. Среди европейских вузов этой тематикой занимается Технологический институт Карлсруэ, с которым сотрудничают политехники.

В России на сегодняшний день никто не занимается разработкой таких устройств.

В медицине этот томограф поможет отслеживать восстановление внутренних тканей и, например, воздействие лекарственных препаратов на процессы восстановления. Кроме медицинского применения, томограф полезен для диагностики композитных изделий, например, из углерода. Композитные материалы широко используются в авиакосмической, оборонной промышленности, ядерной энергетике и других областях. Томограф позволит получить точную информацию о внутренней структуре объектов, обнаруживать внутренние дефекты и др. Сейчас такие исследования, конечно, проводят, но на синхротронах (кольцевой циклический ускоритель заряженных частиц). Это не самое доступное оборудование.

Общая сумма государственной поддержки на этот проект до 2018 года составляет 31 млн рублей. Такую же сумму в проект должны инвестировать промышленные партнеры, одним из которых является томская компания «ЭлеСи».