ИННОВАЦИИ: Кристалл для томографа

Трудно представить себе взрослого человека, который бы не подвергался рентгеновскому обследованию. Первой стала жена Вильгельма Рентгена, изображение руки которой приведено во многих учебниках по медицине и физике. С тех пор принципы рентгенографии оставались незыблемыми: рентгеновское излучение, проходя через органы человека и попадая на фотопленку, оставляет на ней плоское черно-белое изображение внутренних органов. Тот же принцип лежит и в основе более современного метода медицинской диагностики - рентгеновской томографии. Главное отличие этого метода в том, что излучение, пройдя через тело человека или какой-то другой объект, попадает не на фотопленку, а на фотоэлемент детектора, который измеряет интенсивность луча. Таких фотоэлементов в детекторе множество, более 10 000, и, сопоставляя данные от каждого из них, компьютер строит объемное изображение. А сердце фотоэлемента - это кристалл-сцинциллятор. Он преобразует рентгеновский луч в видимый свет, который после этого превращается в электрический сигнал. Кристаллы невелики, их диаметр около 1 мм, а сделаны они должны быть очень тщательно. Чтобы их получить, требуется очистить сырье, вырастить большой монокристалл, а потом его разрезать на маленькие кусочки и тщательно их отполировать. Последнее очень важно, ведь даже бугорки размером в десяток атомов способны заметно исказить сигнал. В общем, один кристаллик стоит добрых три доллара, а весь их комплект для одного томографа обходится более чем в $30 000. В лаборатории Николая Классена из Института физики твердого тела РАН (г. Черноголовка) придумали способ, как снизить эту стоимость раз в 5 - 10. Ученые решили не полировать поверхность кристалла, а разглаживать ее утюгом, т. е. прессовать специальным пуансоном, нагретым до высокой температуры. В результате изделие быстро принимает форму пуансона, а шероховатости возвышаются над поверхностью не более чем на один-два межатомных расстояния. Так удалось избавиться от нескольких дорогостоящих операций. Поверхность отутюженных кристаллов оказалась столь гладкой, что рассеяние электромагнитного излучения на границе кристаллов значительно уменьшилось и более дешевый детектор стал давать даже более контрастное изображение, чем дорогой. Остается добавить, что в развитых странах компьютерные рентгеновские томографы есть в любой клинике - на 10 000 жителей приходится примерно по одному такому прибору. В России же их чрезвычайно мало - один томограф на 10 млн человек. И это не случайно - уж слишком высока по меркам российской медицины цена таких приборов.