IMAX-МАТЕРИАЛДЫ ЗЕРТТЕУГЕ АРНАЛҒАН ЫҚШАМ РЕНТГЕНДІК МИКРОТОМОГРАФИЯЛЫҚ ҚҰРЫЛҒЫ

Соңғы жиырма жылда үшөлшемді кеңістіктік талдау әдістері мен аспаптарының дамуы, сондай-ақ олардың ажыратымдылығының артуы көпфазалы материалдардың ішкі микроқұрылымын егжей-тегжейлі бейнелеу мүмкіндігін кеңейтті. Үшөлшемді рентгендік микротомография ықшам жұмыс үстелі жүйелерінде рентгендік микрофокустау көздерін пайдалану арқылы жоғары кеңістіктік ажыратымдылықпен бейнелеуді қамтамасыз ететін бірегей әдіс ретінде қалыптасты. Жуырда Қазақстан Республикасы Энергетика министрлігінің Ядролық физика институтында материалдарды үш өлшемді сандық талдауға арналған заманауи жұмыс үстелі конустық сәулелі рентген микротомография жүйесі (IMAX) орнатылды. Бұл мақалада аталған рентген микротомография жүйесінің жобалық ерекшеліктері, негізгі құрамдас бөліктерінің сипаттамасы және техникалық параметрлері баяндалады. Жүйе рентгендік суреттерді алу, өңдеу, сақтау, сондай-ақ материалдардың ішкі құрылымын бұзбай зерттеуге және бұрыштық проекциялар негізінде үшөлшемді деректерді қайта құруға арналған. IMAX жүйесінің құрамына 35–80 кэВ энергия диапазонын қамтамасыз ететін микрофокустау рентген көзі, жоғары ажыратымдылықтағы сандық бейнелеуге мүмкіндік беретін жалпақ панельді сцинтиллятор детекторы, үлгілерді орналастыруға арналған оптомеханикалық платформалар және радиациядан қорғау жүйесі кіреді. Жүйенің алғашқы сынақ өлшемдері бойынша алынған нәтижелер ұсынылып, оның ғылыми-зерттеу мақсаттарына сәйкестігі талқыланады.

1. Nazarov K.M., Muhametuly B., Kenzhin E.A., Kichanov S.E., Kozlenko D.P., Lukin E.V. and A.A. Shaimerdenov. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A., 2020, vol. 982, p. 164572. https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.164572.

2. Muhametuly B., Kichanov S.E., Kenzhin E.A., Kozlenko D.P., Nazarov K.M., Shaimerdenov A.A., Bazarbaev E. and E.V. Lukin, J. Surf. Investig. X-ray Synchrotron Neutron Tech., 2019, vol. 13, pp. 877–879. http://doi.org/10.1134/S1027451019050082.

3. Dyussambayev D.S., Aitkulov M.T., Shaimerdenov A.A., Mukhametuly B., Nazarov K., Kaestner A., Pessoa Barradas N., Sairanbayev D.S., Dikov A.S. and E.M. Bazarbayev. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A., 2022, vol. 1039, p. 167078. https://doi.org/10.1016/j.nima.2022.167078.

4. Nazarov K.M., Mukhametuly B., Kichanov S.E., Zholdybayev T.K., Shaimerdenov A.A, Karakozov K.B., Dyussambayev D.S., Aitkulov M.T., Yerdauletov M., Napolskiy P., Kenessarin M., Kalymkhan E.K., Imamverdiyev N.A. and S.H. Jabarov. Eur. J. Phys. Funct. Mat., 2021, vol. 5, pp. 6–14 https://doi.org/10.32523/ejpfm.2021050101.

5. Lussani F.C., Vescovi R.F.C., Souza T.D., D., C.A.P. Leite, and C. Giles. Rev. Sci. Instrum., 2015, vol. 86, p. 063705. https://doi.org/10.1063/1.4922607.

6. Maire E., Buffiere J.Y., Salvo L., Blandin J.J., Ludwig W. and J.M. Letang. Adv. Eng, Mater., 2001, vol. 3, pp. 539–546. https://doi.org/10.1002/1527-2648(200108)3:8<539::AID-ADEM539>3.0.CO;2-6.

7. Mannes D. Phys. Procedia, 2015, vol. 69, pp. 653–660. https://doi.org/10.1016/j.phpro.2015.07.092.

8. Grolimund D., Berger D., Schreyer S.B, Borca C.N., Hartmann S., Muller F., Hovind J., Hunger K., Lehmann E.H, Vontobel P. and Wang H.A.O. J. Anal. At. Spectrom., 2011, vol. 26, pp. 1012–1023. https://doi.org/10.1016/j.phpro.2015.07.092.

9. Watanabe T., Takeichi Y., Niwa Y., Hojo M., and M. Kimura. Compos. Sci. Technol., 2020, vol. 197, p. 108244. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2020.108244.

10. Adibhatla A., Tuohimaa T., and F. Yang. Microsc. Microanal., 2020, vol. 26, p. 2722. https://doi.org/10.1017/S1431927620022552

11. Fella C., Balles A., Hanke R., Last A., and S. Zabler. Rev. Sci. Instrum., 2017, vol. 88, p. 123702. https://doi.org/10.1063/1.5011042.

12. Kaestner A.P., Hovind J., Boillat P., Muehlebach C., Carminati C., Zarebanadkouki M. and E.H. Lehmann. Phys. Procedia, 2017, vol. 88, pp. 314–321. https://doi.org/10.1016/j.phpro.2017.06.043.

13. Tengattini A., Lenoir N., Andò E., Giroud B., Atkins D., Beaucour J., and G. Viggiani. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A., 2020, vol. 968, p. 163939. https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.163939.

14. Lehmann E.H., Mannes D., Kaestner A.P., Hovind J., Trtik P., and M. Strobl. Appl. Sci., 2021, vol. 11, p. 3825. https://doi.org/10.3390/app11093825.

15. LaManna J.M., Hussey D.S., Baltic E., and D.L. Jacobson. Rev. Sci. Instrum., 2017, vol. 88, p. 113702. https://doi.org/10.1063/1.4989642.

16. Mayo S.C., Stevenson A.W., and S.W. Wilkins. Materials, 2012, vol. 5, pp. 937–965. https://doi.org/10.3390/ma5050937.

17. Brock J.D., and M. Sutton. Mat. Today, 2008, vol. 11, pp. 52–55. https://doi.org/10.1016/S1369-7021(08)70239-6.

18. Khoury B.M., Bigelow E.M.R., Smith L.M., Schlecht S.H., Scheller E.L., Andarawis-Puri N., and K.J. Jepsen. Connect. Tissue R., 2015, vol. 56, pp. 106–119. https://doi.org/10.3109/03008207.2015.1005211.

19. Brunke O., Neuber D., and D.K. Lehmann. MRS Online Proc. Libr., 2006, vol. 990, p. 509. https://doi.org/10.1557/PROC-0990-B05-09.

20. https://www.spellmanhv.com/ru/high-voltage-power-supplies/XRB011C.

21. https://www.bruker.com/en/products-and-solutions/preclinical-imaging/micro-ct/skyscan-1278.html

22. https://neoscan.com/system/neoscan-n70/

23. https://www.shimadzu.com/an/products/non-destructive-testing/microfocus-x-ray-ct-system/xseeker-8000/index.html

24. https://rigaku.com/products/imaging-ndt/x-ray-ct/ct-lab-hx

25. Laforsch, Christoph E., and C. Glaser. Coral Reefs, 2008, vol. 27, pp. 811–820. https://doi.org/10.1007/s00338-008-0405-4.

26. Kruszyński K.J., Kaandorp J.A., and R. van Liere. Coral Reefs, 2007, vol. 26, pp. 831–840. https://doi.org/10.1007/s00338-007-0270-6

27. Saadatfar M., Garcia-Moreno F., Hutzler S., Sheppard A.P., Knackstedt M.A., Banhart J., and D. Weaire. Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects, 2009, vol. 344, pp. 107–112. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2009.01.008.

28. Naruse W., Kondo S., Kobashi M., Kanetake N., Iwama Yu., and T. Nishiwaki. J. Japan. Inst. Light Met., 2014, vol. 64, pp. 598–603. https://doi.org/10.2464/jilm.64.598.

29. Meagher A.J., Mukherjee M., Weaire D., Hutzler S., Banhart J., and F. Garcia-Moreno. Soft Matter, 2011, vol. 7, pp. 9881–9885. http://doi.org/10.1039/C1SM05495C.

30. Morigi M.P., Casali F., and M. Bettuzzi . Appl. Phys. A, 2010, vol. 100, pp. 653–661. https://doi.org/10.1007/s00339-010-5648-6.

31. Albertin F., Bettuzzi M., Brancaccio R., Morigi M.P., and F. Casali. Heritage, 2019, vol. 2, pp. 2028–2038. https://doi.org/10.3390/heritage2030122.

32. Abdurakhimov B.A., Kichanov S.E., Talmaţchi C., Kozlenko D.P., Talmaţchi G., Belozerova N.M., Bǎlǎșoiu M., and M.C. Belc. J. Archeol. Sci. Rep., 2021, vol. 35, p. 102755. https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2020.102755.