Линза Кумахова

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Линза Кумахова (Оптика Кумахова) — сложная многоканальная система, позволяющая поворачивать рентгеновские лучи на нужный градус и фокусировать рентгеновское излучение.[1] Линза предназначена для транспортировки и управления рентгеновским, гамма- и нейтронным излучением, фокусировки, монохроматизации, а также фильтрации энергии. Открытие в области Рентгеновской оптики, сделано профессором, д. ф.-м. н. Мурадином Кумаховым в 1984 году. До изобретения Линзы Кумахова классическая физика утверждала, что рентгеновским излучением управлять невозможно.[2]

Принцип действия[править | править код]

Рентгеновский луч проходя через разные среды практически не изменяет и не отклоняется от своего первоначального направления, так как коэффициент его преломления близок к единице. Благодаря линзе Кумахова рентгеновкий луч многократно отражался от внутренних стенок узкого канала и выходил уже в другом направлении. Благодаря многоканальности рентгеновский луч удалось сфокусировать направив его в несколько тысяч разно изогнутых каналов, каждый из которых направлял луч по определенной траектории и на выходе давал фокусное пятно в несколько микрон. В зависимости от задач линзы могут иметь различный диаметр и длину от 1 до 3 см.[3]

В одном квадратном сантиметре может быть и до ста тысяч каналов различной конфигурации например круглые или гексагональные.[4]

Кумахов утверждал, что в качестве аналога кристаллической решетки, образующей систему каналов в кристаллах, использовались капилляры, расположенные по отношению к источнику излучения под таким углом, чтобы каждый из них захватывал определенную порцию фотонов. «И я показал на практике, что при определенном соотношении радиуса кривизны капилляра, его диаметра и угла падения рентгеновских фотонов эти фотоны можно поворачивать, —объясняет автор открытия. — Такой прием был предложен впервые в мире».

Капилляры, изготовленные из обычного боросиликатного стекла, основной элемент устройства. Если рассматривать на примере одной линзы, то их не менее двух тысяч — полых трубочек диаметром два миллиметра и длиной около метра похожих на веретенообразное тело с поперечными держателями. При помощи данной линзы можно «увидеть» внутреннюю структуру практически любого объекта. При этом разрешение наблюдаемой «картинки» будет примерно в сто раз выше, чем у любого современного рентгеновского аппарата при двадцати кратно меньшей дозе облучения. Линза позволяет фокусировать луч настолько, что можно печатать субмикронные чипы, для производства микросхем для супер компьютеров.

Применение[править | править код]

Линза Кумахова обеспечивает принципиально новое качество структурного анализа белков и других веществ; в медицине — возможность создать новые поколения рентгеновского диагностического оборудования, способного, обнаруживать раковые опухоли на самых ранних стадиях развития, и уничтожать их предварительно пропитав опухоль боросодержащей жидкостью и это при возможно самой низкой дозе облучения.[5][6]

Международная значимость открытия[править | править код]

Эксперименты, проведенные на ускорителях США и Европы, показали, что линзы и полулинзы Кумахова обеспечивают плотность энергетического потока, равную потоку ускорителя среднего поколения. Линзы Кумахова позволяют создать сфокусированный пучок диаметром порядка нескольких микрон. Капиллярная оптика Кумахова — это самая эффективная оптика, которая легко сочетается с традиционными рентгеновскими трубками, имеющими анод конечного размера.[7]

Многие современные рентгеновские флуоресцентные спектрометры используют рентгеновские трубки с линзой Кумахова для создания пучка возбуждающего излучения.[8]

Скандал[править | править код]

Патент на линзу был зарегистрирован на компанию X-Ray Optical Systems, сооснователем которой являлся Кумахов. В 2007 году компания подала на него иск на 10 миллионов долларов, обвинив физика в передаче секретной информации конкурентам.[9]

Примечания[править | править код]

  1. Авторское свидетельство СССР N 1322888, кл. G 21 K 7/00, 1985.
  2. МУРАДИН КУМАХОВ. Технологии прорыва
  3. Геннадий Фетисов. Синхротронное излучение. Методы исследования структуры веществ. — Litres, 2016-01-28. — 674 с. — ISBN 9785457966543.
  4. http://www.bnti.ru/dbtexts/ipks/old/analmat/vibro/shelkov/ris1.gif
  5. Как управиться с рентгеном
  6. Котляр, Виктор Викторович, Налимов, Антон Геннадьевич, ШАНИНА (КОТЛЯР) МАРГАРИТА ИННОКЕНТЬЕВНА, Сойфер, Виктор Александрович, О'фаолейн, Лиам. Зонная пластинка на мембране для жёсткого рентгеновского излучения // Компьютерная оптика. — 2011-01-01. — Т. 35, вып. 1. — ISSN 0134-2452.
  7. Профессор Мурадин А. Кумахов  (недоступная ссылка — история). Проверено 2 ноября 2012. Архивировано 5 июля 2010 года.
  8. Об использовании рентгеновских лучей для выявления следов рук
  9. Изобретатель потерял долю в основанной им компании. Lenta.ru (25 декабря 2008). Проверено 3 марта 2014.

Ссылки[править | править код]