Ученые Лаборатории сильноточных бетатронов ТПУ разработали новую модель бетатрона Small Size Electron Accelerator на энергию 7 мегаэлектронвольт (SEA-7).  Новый бетатрон по мощности в два раза превосходит своих предшественников, потребляя при этом такое же количество энергии. Первые три таких «усиленных» бетатрона сегодня уже работают на литейных производствах в Индии, Великобритании и Индонезии.

Бетатроны — самые маленькие на сегодняшний день ускорители частиц, образующие вторичные рентгеновские лучи. По сути, их можно сравнить с Большим адронным коллайдером, только в миниатюре. Бетатроны используются сегодня в промышленности для  контроля прочности сварки или литья, а также в досмотровых комплексах.

Рентгеновское излучение, полученное на томских ускорителях, может «просвечивать» сталь толщиной до 40 сантиметров.

Всего на сегодняшний день в Томском политехническом университете разработаны десятки моделей бетатронов.

Мощность излучения бетатрона SEA на энергию 7 мегаэлектронвольт (МэВ) составляет 10 рентген на метр в минуту, в то время как мощность излучения предыдущей версии бетатрона PXB (Portable X-Ray Betatron) в два раза ниже — 5 рентген на метр в минуту.

На фото: Максим Рычков.

Увеличение мощности влияет на скорость контроля изделий: чем больше мощность излучения аппарата, тем больше единиц продукции он сможет проконтролировать в течение определенного периода.

Кроме этого, блок питания SEA-7 весит порядка 30 кг,  в то время как его предшественника PXB — около 70 кг. Такая существенная, более чем в два раза, «потеря веса» делает устройство мобильнее и легче в обращении.

На фото: готовый излучатель на основе бетатрона SEA-7.

Недавно учеными была выпущена первая партия новой модели бетатрона.

«Три бетатрона SEA-7 уже работают в Индии, Великобритании и Индонезии на литейных производствах. Одно из этих предприятий занимается контролем отливок арматуры высокого давления для нефтегазопроводов. С помощью наших бетатронов можно проверять крупногабаритные изделия на наличие трещин и других дефектов. Разработка может просканировать не только готовые изделия, но и детали в процессе их изготовления, что позволяет еще на стадии производства избежать риска появления бракованной продукции», — рассказывает заведующий лабораторией сильноточных бетатронов (№42) Института неразрушающего контроля ТПУ Максим Рычков.

В дальнейшем ученые намерены создать линию бетатронов нового поколения, главным преимуществом которых станет увеличение их характеристик как минимум в два раза.

Отметим, сегодня Томский политех является единственным в мире разработчиком и производителем бетатронов. Заказчики используют томскую разработку в промышленности для контроля прочности сварки и литья, а также в инспекционно-досмотровых комплексах (ИДК).

ИДК на основе бетатронов используются пограничными и таможенными службами в аэропортах, при досмотре крупногабаритного транспорта. С их помощью можно проверять очень крупные грузы, даже целые грузовики, и обнаруживать в них наркотики и взрывчатку.

«Сегодня инспекционно-досмотровые комплексы на основе технологии политехников уже установлены на границе Малайзии и Сингапура. Несколько установок на основе бетатронов ТПУ уже запущены в Китае. Их производит компания PowerScan Ltd. Используются ИДК на основе наших бетатронов пограничными службами Казахстана, Китая, отдельные компоненты систем, разработанных в ТПУ, применяются в Кыргызстане. В России разработки ТПУ также используются. Четыре мобильных ИДК были установлены в аэропорту Сочи, во время проведения зимней Олимпиады 2014 года. Позже такая же система была установлена в Керчи», — отмечает заведующий лабораторией малогабаритных бетатронов (№43) Института неразрушающего контроля ТПУ Михаил Штейн.

Подробнее о модернизации томского бетатрона можно будет прочитать в мартовском выпуске газеты ТПУ «За кадры».