Российские учены создали прибор, разбирающий вещество на атомы

Группа ученых из Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» и НИЦ «Курчатовский институт» разработали атомный томограф «АтоТом». Он исследует структуру материалов на атомном уровне и определяет химическую природу регистрируемых атомов. Об этом IT Russia сообщили в пресс-службе МИФИ.

Трёхмерная карта

В прибор помещают небольшой образец материала – «волосок» диаметром 0,3-0,4 миллиметра и длиной 15-20 миллиметров. Лазерные импульсы начинают испарять образец наноскопическими порциями – в каждую испаряемую порцию умещается один-два атома. В это же время методами масс-спектроскопии определяется химический состав испаренных атомов. Во время анализа образец находится в вакууме в охлажденном до -250 градусов состоянии. Полученные данные обрабатывает компьютер, который строит трёхмерную карту расположения атомов в образце. Компьютеры для этих целей используются супермощные с графическим процессором, ведь для составления такой карты требуется определить местоположение нескольких сотен миллионов атомов, и выявить свойства множества наноразмерных объектов.

По его словам, подобные исследования особенно важны для материалов химически сложного состава, в которых могут быть 10−20 компонентов и количественно ничтожные примеси.

Вытеснит «американца» с рынка

Установка уже готова к применению. В перспективе возможного ее серийное производство. Сегодня подобные устройства в мире производит только одна американская компания. «АтоТом» не только не уступает аналогу по качеству, но и имеет два преимущества. Во-первых, его серийные образцы будут в два раза дешевле. А во-вторых, в МИФИ готовы «подгонять» устройства под потребности заказчиков. Например, делать их более чувствительными к некоторым параметрам. В то время как зарубежный производитель предлагает только типовые изделия. Таким образом, в перспективе российский прибор может вытеснить американского соперника с рынка.

Прибор собран их комплектующих исключительно отечественного производства, что соответствует принципам импортозамещения.

Разработчики также сами создали и запатентовали программное обеспечения для управления прибором и математической обработки полученных данных.

Подобные установки будут востребованы у ведущие материаловедческих центров Госкорпорации «Росатом», а также у крупных металлургических и других промышленных компаний. В частности, «Росатому» подобные исследования нужны для определения степени радиационного повреждения деталей ядерных реакторов.

Ранее мы писали, что в МИФИ запустили проект, который сделает из студентов элиту IT-безопасности.