Разработан высокоточный метод расчета распространения рентгеновского излучения

Профессор с ученой степенью доктор наук института физико-математических наук и информационных технологий БФУ им. И. Канта Сергей Кшевецкий совместно с коллегой из Гданьского политехнического университета (Польша) Павлом Войдомразработали высокоточный метод расчета распространения рентгеновского излучения. Исследование ученых может помочь решить проблемы, связанные с контролем точности и надежности расчетов в области рентгеновской оптики.

Рентгеновский микроскоп позволяет рассматривать объекты очень малых размеров (вирусы, молекулы), невидимые глазом и даже невидимые через обычный микроскоп. Он позволяет не только рассмотреть поверхность исследуемого объекта, но также узнать и изучить внутреннюю структуру объекта, позволяет “сфотографировать” объект , а затем визуализировать его.

Результаты исследования были опубликованы в статье “Ориентированные гауссовы пучки для высокоточных расчетов с контролем точности распространения рентгеновских лучей через систему из многих линз” в авторитетном научном журнале “Journal of Synchrotron Radiation”.

“Мы читали и обсуждали научные работы по рентгеновской оптике. Нам показалось, что в теоретических и математических аспектах этой науки имеются определенные проблемы - непонятна точность вычислений, достигаемая стандартными методами (нет строгих методов оценки). И точность вычислений недостаточно высока. Поскольку рассматриваемые с помощью рентгеновского микроскопа объекты очень мелкие, невидимые, то вычисления играют огромную роль в этой науке, и, собственно, и позволяют понять происходящее и визуализировать изучаемые объекты. И тут можно провести аналогию со зрением. Человек не может понять, плохое у него зрение или хорошее, пока зрение не проверит. Вот и объективный контроль точности вычислений в рентгеновской оптике столь же важен. Мы решили предложить альтернативу существующему, обычно применяемому в настоящее время в этой науке математическому аппарату для расчетов в области рентгеновской оптики”, - рассказал исследователь Сергей Кшевецкий.

По его словам, в рамках исследования удалось продемонстрировать возможность решения проблемы, связанной с контролем точности и надежности расчетов в области рентгеновской оптики.

Сергей Кшевецкий:

“Нами был разработан высокоточный метод расчета распространения рентгеновского излучения и были предложены инструменты для контроля точности расчетов. В рамках этого подхода распространяющаяся волна представляется в виде суперпозиции ориентированных гауссовых пучков. Направление распространения волны в каждом гауссовском пучке согласуется с локальным направлением распространения рентгеновского волнового фронта. При расчете распространения рентгеновских волн через линзы применяется приближение тонкой линзы. В этом приближении параметры волны изменяются прерывисто, когда волна проходит через линзу; соответствующие явные формулы получены. Теория применяется для высокоточного расчета фокусировки рентгеновских лучей системой многих бериллиевых линз (существуют и другие линзы, распространение через которые также можно рассчитывать). Время покажет, насколько наши предложения перспективны”.