Радиофизики Томского госуниверситета (ТГУ) приступили к проекту по разработке технологии для выявления мельчайших дефектов в новых изделиях из полимерных композитов, которые используются в авиа- и машиностроении, медицинских материалах и других областях. Об этом сегодня сообщило «Интерфакс» со ссылкой на пресс-службу ТГУ.

Разрабатываемая технология представляет собой комбинированный анализ излучения когерентного и некогерентного рассеянного рентгеновского излучения. Исследования проводятся учеными молодежной лаборатории, созданной на базе Центра исследований и разработок «Перспективные технологии в микроэлектронике» ТГУ в рамках в рамках программы “Приоритет-2030”.

По словам заведующего молодежной лабораторией «Микроэлектроника мультиспектральной квантовой интроскопии» (ЛММКИ) ТГУ, ученого ИФПМ СО РАН Павла Космачева, полимерные композиты востребованы в промышленности из-за их прочности, легкости, износостойкости и других функциональных свойств. Вместе с тем микроструктуру композитов сложно исследовать из-за их многокомпонентности, разнородности составляющих, нелинейных свойств и наличия большого количества межфазных границ.

Исследования полимерных композитов через обычную рентгеновскую радиографию работает, однако из-за того, что легкие элементы композитов (углерод, водород, кислород) слабо поглощают рентгеновские лучи, то изображения получаются низкоконтрастнымми и размытыми, а границы между полимерной матрицей и углеволокном практически не видны.

«Более перспективным, в этом случае, является комбинированный анализ когерентного и некогерентного рассеянного рентгеновского излучения. При энергиях свыше 30 кэВ некогерентное (комптоновское) рассеяние становится доминирующим механизмом рассеяния рентгеновского излучения на углеродосодержащих объектах. Таким образом, оно может обеспечить более высокое качество изображения для данной дозы», — приводятся в сообщении слова Космачева.

Отмечается, что разработка ученых ТГУ позволит выявлять мельчайшие детали и неоднородности внутри полимерного композита невидимые при обычной радиографии.

Предполагается, что в первый год проекта ученые апробируют методы на основе анализа поглощенного и рассеянного рентгеновского излучения; на следующем этапе проекта — изображений, полученных в режиме фазового контраста. Для экспериментальных исследований ученые адаптируют измерительный стенд, подготовят и исследуют экспериментальные образцы модельных объектов, в том числе полимерных композитов. Результаты своей работы ученые представят в конце 2026 года.

Подробнее