Студент РФФ Александр Бердюгин под руководством научного сотрудника лаборатории радиофизических и оптических методов изучения окружающей среды Александра Бадьина создает систему терагерцовой диагностики, которая будет выявлять неоднородность материалов и позволит увеличить разрешение полученного изображения в три раза. Разработка предназначена для исследований методами неразрушающего контроля, в том числе для бесконтактного сканирования объектов, являющихся культурным наследием – древних книг, картин.
– Мое исследование направлено на быстрое и безопасное выявление скрытых включений и дефектов, а также установление их природы при помощи сканирования материалов в терагерцовом диапазоне частот. Это необходимо для контроля конечной продукции и материалов на промежуточных стадиях изготовления, – рассказывает Александр Бердюгин.
Технологию терагерцового (ТГц) излучения можно применять, например, для контроля качества микросхем, различных промышленных деталей, чтобы избежать брака: выявлять трещины, инородные включения, пузырьки. При реставрационных работах, если книга или рукопись очень древняя или в плохом состоянии и ее нельзя трогать, текст также можно прочитать бесконтактно, при помощи ТГц-сканера. Эта технология позволяет «увидеть» и скрытые, исходные слои произведений искусства – картин, фресок.
Сегодня для диагностики используется техника, работающая в инфракрасном, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах частот. Эти частоты могут отрицательно влиять на биологические объекты, в отличие от терагерцовых. Поэтому ТГц-диагностика перспективна и в медицине – в качестве замены рентгеновскому излучению.
Еще одно ее достоинство в том, что большинство спектральных особенностей различных сред, а также спектры инородных включений попадают именно в ТГц-диапазон.
– В рамках проекта я увеличу разрешающую способность системы за счет применения малой диэлектрической частицы, формирующей фотонную струю. Это позволит уменьшить площадь взаимодействия излучения с исследуемым объектом и значительно увеличит разрешение получаемого изображения, – подчеркивает Александр Бердюгин.
По словам радиофизика, ближайшим аналогом выступает камера ТГц-диапазона IR/V-T0831C японской фирмы NEC. При высокой стоимости она обладает довольно низким разрешением – 320 х 240 пикселей, это означает, что можно наблюдать или ограниченную часть объекта, или большую, но со слабым качеством.
За счет применения технологии, предлагаемой студентом РФФ, возможно трехкратное увеличение разрешения в получаемом изображении. К тому же в разработанной системе можно задавать площадь сканирования, что позволит не ограничивать размеры исследуемых областей.
Проект студента РФФ поддержан программой «УМНИК» Фонда содействия инновациям по направлению «Технет». В конкурсе участвуют проекты молодых инноваторов (до 30 лет). Жюри оценивает научную новизну, актуальность идеи, план реализации и перспективу коммерциализации.