ЗАГЛЯНУТЬ ВНУТРЬ И НЕ НАВРЕДИТЬ

В интервью «ГА» сотрудник Института прикладных проблем физики НАН РА, кандидат технических наук Юрий ЧЕРЕПЕННИКОВ рассказывает о новых методах визуализации, имеющих перспективы практического применения.

- Г-н Черепенников, как вы оказались в Армении?

- Я здесь уже полтора года, приехал из Томска по постдокторской программе Комитета по науке Армении. Это особые персональные научные гранты, предназначенные для молодых ученых, имеющих степень кандидата наук, или, как принято называть за рубежом, PhD. Цель этих программ – подготовить ученого к дальнейшей исследовательской деятельности, предоставив ему возможность поработать в другом научном учреждении, с другим коллективом, возможно, в другой стране, наладить новые научные связи, приобрести опыт работы, а в дальнейшем создать свою научную группу для продолжения исследовательской деятельности. Смена места работы – обязательное условие, продиктованное идеологией этих программ. В России и на всем постсоветском пространстве люди часто заканчивают тот или иной вуз, потом защищают там диссертацию и работают на одном месте всю жизнь. За рубежом это не так, и сейчас мы тоже все шире используем постдокторские программы, что, несомненно, будет способствовать не только приобретению нового опыта, но и расширению исследовательских контактов, интеграции, что очень важно для развития науки в современных условиях.

- Как вам работается в Армении?

- Академический Институт прикладных проблем физики, где я работаю здесь, и Томский политехнический университет, где я прежде работал, имеют давние научные связи. Мы часто встречались на конференциях, вместе проводили исследования, так что я оказался в достаточно знакомой среде, чем очень доволен. Созданы все необходимые условия для работы, а достаточно разнообразная тематика проводимых исследований представляет большой интерес.

- Какими исследованиями вы сейчас занимаетесь?

- В целом это все, что связано с рентгеновским излучением, а более конкретно — это вопросы визуализации, рентгеновская томография, создание неких моделей для визуализации.

 -То есть эти исследования связаны с медицинской диагностикой?

- Не только. Например, используя рентгеновское излучение, мы определяем элементный состав и внутреннюю структуру тех или иных материалов. Недавно мы завершили исследование золотых и бронзовых украшений, обнаруженных при раскопках курганов в окрестностях Еревана. Это было важно для археологов, которые на основании полученных нами данных смогут составить представление о технологиях далекого прошлого, древних торговых связях и источниках использованных материалов. Причем эти работы проводятся с полным сохранением исследуемого образца.

- Какой возраст этих украшений?

- Это бронзовый век, примерно 3000 лет до нашей эры, а часть украшений относится к периоду Урартского царства. Любопытно, что, как показали исследования, один из образцов был изготовлен из золота высокой чистоты, его присутствие в материале составляет более 90%. Для глубокой древности это большая редкость. Тут уже вопрос технологий, которые будут восстанавливаться в процессе дальнейшей работы. Сейчас время междисциплинарной науки, и полученные физиками результаты играют важную роль.

Мы занимаемся и вопросами медицинского применения рентгеновского излучения, отработкой, совершенствованием различных техник визуализации для определения тех или иных структур, элементного состава. Это основные направления нашей работы. Если брать конкретно проект постдока, то это применение 3D печати для создания разнообразных физических моделей, или так называемых «фантомов», для калибровки, отработка новых методов визуализации различных томографов. А создание каких-то объектов с определенными характеристиками позволяет улучшить качество изображения и понять, насколько эффективен используемый метод визуализации.

- То есть ваша задача – совершенствование методов визуализации?

- Мы стремимся выбрать оптимальные режимы работы для того или иного исследования, определить потенциал используемой техники, в частности, для определения минимальной концентрации элементов. Для этого нужны эталонные образцы, что позволяет определиться с ограничениями применяемого метода. Это то, что касается эталонных образцов. Отдельная работа, в которой мы участвуем, связана не только с рентгеновским излучением. Это визуализация в терагерцовом диапазоне с определенной частотой и определенной длиной волны. Сегодня вопросы терагерцового излучения представляют большой, в том числе, и практический интерес. Дело в том, что при использовании рентгеновской диагностики в медицине больной получает определенную радиационную дозу, что оказывает негативное воздействие на организм. А терагерцевое излучение полностью безопасно, хотя обеспечивает тот же уровень визуализации, что и рентгеновское исследование. Думаю, это очень перспективное направление, и полученные результаты позволят обеспечить высокий, но полностью безопасный уровень диагностики. Это направление только начинает развиваться, но будут предложены новые технические средства, которые позволят реализовать эти возможности уже в обозримом будущем.

- То есть речь идет о другом методе исследований?

- Да. Уже отработанные в рентгеновской визуализации подходы будут перенесены на другой вид излучения, что сделает диагностику не менее эффективной, но безопасной.

- Институт прикладных проблем физики сотрудничает с другими научными центрами?

- Исследовательские контакты нашего института достаточно широкие. Мы активно работаем с крупнейшим в Германии центом исследования частиц DEZY, в Армении - с Институтом синхротронных исследований КЕНДЛ, продолжается сотрудничество с Томским политехническим университетом и другими организациями. Сейчас мы проводим эксперимент в институте КЕНДЛ. Имеющийся там ускоритель Ареал имеет специфические характеристики. Там пучок заряженных частиц достаточно короткий и, соответственно, при взаимодействии с различными видами мишеней может генерировать терагерцовое излучение, исследованиями возможностей которого, как я уже говорил, мы занимаемся. Мы много работаем в области ускорительной физики, генерации различного излучения пучками заряженных частиц, исследуем механизмы их генерации и возможности применения этого излучения для диагностики параметров пучков. По характеристикам сгенерированного излучения можно определить параметры пучка частиц, поскольку из-за малых масштабов и краткости излучения напрямую измерить их невозможно. Наряду с представляющим большой интерес фундаментальным аспектом эти исследования имеют большое практическое значение, и полученные в процессе исследований результаты, несомненно, найдут практическое применение.