Учёные НИЯУ МИФИ совместно с коллегами из НИЦ «Курчатовский институт» представили уникальный прибор — атомный томограф «АтоТом». Установка позволяет не просто увидеть структуру материала, но и определить химическую природу каждого отдельного атома в образце, создавая его трёхмерную карту.
Принцип работы «АтоТома» напоминает микрохирургию на атомном уровне. В прибор помещается крошечный образец — игла диаметром всего 0,3–0,4 мм и длиной 15–20 мм. С помощью лазерных импульсов учёные испаряют с его поверхности буквально по одному-два атома за раз. Каждая порция сразу же анализируется масс-спектрометром, который определяет химический элемент. Чтобы атомы оставались неподвижными во время «экскавации», образец глубоко замораживают (до −250°C) и помещают в вакуум.
Собранные данные обрабатывает компьютер: сопоставляя координаты испаренных атомов и их состав, алгоритмы воссоздают трёхмерную структуру материала. Поскольку для полной картины нужно проанализировать сотни миллионов атомов, расчёты ведутся на мощных графических суперкомпьютерах.
Как поясняет профессор Сергей Рогожкин, именно наноструктура, а не просто химический состав, сегодня определяет ключевые свойства материалов. Особенно это критично для сложных сплавов, где даже ничтожная примесь может кардинально изменить характеристики продукта.
Разработка уже готова к работе: «АтоТом» будет доступен для заказов со стороны промышленных партнёров, а в будущем учёные планируют наладить серийный выпуск таких приборов.
Источник : пресс-служба НИЯУ МИФИ
