Коллектив ученых МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установок «Мегасайенс» БФУ им. И. Канта (МНИЦ РО) совместно с коллегами из Института прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко БГУ (НИИ ПФП имени А.Н.Севченко, г. Минск) выиграли грант Министерства науки и высшего образования России на проведение исследований с организациями стран СНГ и Монголии. Поддержанный проект направлен на развитие международного сотрудничества образовательных и научных организаций в соответствии с приоритетами научно-технологического развития РФ.
Проект посвящен разработке рентгеновских методов реализуемых на базе двух лабораторных источников рентгеновского излучения: традиционной рентгеновской трубке с твердотельным анодом НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ и источнике на жидком аноде комплекса подготовки и проведения синхротронных исследований «SynchrotronLike» БФУ им. И. Канта.
Ученые применили известный в оптике видимого излучения метод высокоразрешающей стереофотографии. Он позволяет получить объемное изображение объекта в сочетании. А также метод рентгеновской стереомикроскопии материалов, слабо поглощающих рентгеновское излучение. Такое сочетание обеспечивает высокое пространственное и временное разрешение исследований, что на сегодняшний день является крайне актуальной задачей. Например, для получения изображений объектов с повышенной контрастностью, что способствует развитию биомедицинских, экологических и материаловедческих исследований.
На первом этапе проекта каждая научная группа разработала макеты экспериментальных оптических схем для проведения тестовых экспериментов. Кроме того, в МНИЦ РО были изготовлены различные тестовые структур из широкого спектра материалов, а также ряд биологических образцов.
Важной особенностью взаимодействия рентгеновских лучей с материалом исследуемого объекта является то, что для получения изображения этого объекта необходимо, чтобы его различные части по-разному поглощали излучение. Это условие, как правило, не выполняется для материалов с небольшим порядковым номером (полимеров, пластиков, полимерных композитов), которые слабо поглощают рентгеновские лучи. Поэтому получение изображения слабо поглощающих материалов (показатель преломления рентгеновского излучения, больше, чем показатель ослабления), является не простой задачей в лабораторных условиях. В данной же работе, коллеги показали, что применение известного из оптики метода стереофотографии в рентгеновском диапазоне длин волн позволяет получать относительно просто, по сравнению с методами фазового контраста, реализуемыми на синхротронных станциях.
Коллаборация БФУ им. И. Канта и «Института прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко» БГУ является результатом многолетнего научно-технического сотрудничества в области исследования элементов преломляющей рентгеновской оптики. Активную работу по данному направлению в НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ ведет заместитель директора по научной работе Юрий Дудчик. Реализованный ранее совместный проект* по рентгеновской микроскопии с применением преломляющей оптики продемонстрировал возможность создания сканирующего и полно полевого рентгеновского микроскопа на основе лабораторного микрофокусного источника излучения.
Юрий Дудчик, зам. директора по научной работе НИИПФП им. А. Н. Севченко: |
Одним из методов получения объемных изображений объектов является стереофотография, при котором для построения трехмерного изображения используется два плоских изображения объекта, полученные под различными углами съемки. Ранее в наших работах было продемонстрировано, что применение данного метода в рентгеновском диапазоне длин волн позволяет получить изображения слабо поглощающих объектов с использованием рентгеновских трубок. Применив наши наработки на уникальном источнике научно-образовательного комплекса «Synchrotron Like» МНИЦ РО мы сможем повысить эффективность методики получения стереоизображений. |
Анатолий Снигирев, директор МНИЦ РО: |
Поддержанный проект открывает новые перспективы взаимодействия с нашими белорусскими коллегами. Благодаря нашему заделу и компетенциям в области рентгеновской оптики и микроскопии, в разработке и внедрении новых методов исследований на синхротронных источниках излучения, реализация проекта позволит выйти на качественно новые научные результаты с использованием лабораторного оборудования. Научно-техническая инфраструктура нашего центра, а также созданное на ее основе опытно-экспериментальное производство позволяют с уверенностью говорить о передовом характере проводимых исследований. Финансовая поддержка проекта от Минобрнауки России играет важную роль в реализации научного потенциала центра в проведении прикладных научных исследований, развитии международного сотрудничества и повышения уровня научных публикаций. |
Баранников Александр, аспирант МНИЦ РО: |
Данный метод позволяет значительно повысить контраст изображений слабо поглощающих объектов. Это было продемонстрировано как на традиционной рентгеновской трубке с твердотельным анодом в НИИПФП им. А. Н. Севченко так и на нашем комплексе «SynchrotronLike» в БФУ им. И. Канта. Отработка метода производилась с использованием тестовых структур из различных материалов, а также биологических образцов. Несмотря на существенные различия в параметрах нашего источника и источника в НИИПФП им. А. Н. Севченко БГУ метод стереорентгенографии показал себя одинаково эффективно. |
Исследования были организованы за счет средств Гранта Минобрнауки РФ № 075-15-2021-966.
*РФФИ №16-52-00212 Бел_а, «Микроскопия на основе преломляющей рентгеновской оптики и лабораторного источника излучения». Конкурс проектов фундаментальных научных исследований, проводимый совместно РФФИ и Белорусским республиканским фондом фундаментальных исследований (2016—2017 гг).
Личный кабинет для
Личный кабинет для cтудента
Даю согласие на обработку представленных персональных данных, с Политикой обработки персональных данных ознакомлен
Подтверждаю согласие