Российские ученые разработали и запустили серийное производство первого отечественного класса разборных рентгеновских трубок, предназначенных для высокоточного выявления скрытых дефектов в электронике, промышленном оборудовании и другой высокотехнологичной продукции. Новое решение не только обеспечивает качество диагностики на уровне лучших зарубежных аналогов, но и, в отличие от традиционных рентгеновских источников, позволяет ремонтировать трубки без их полной замены. Это существенно снижает стоимость эксплуатации оборудования, рассказали «Известиям» специалисты. При этом они отметили, что ключевым фактором станет подтверждение надежности новой технологии в условиях длительной эксплуатации.
Новый класс рентгеновских трубок
В ЛЭТИ разработали новый класс отечественных разборных рентгеновских трубок, не имеющий аналогов в России. Эти источники рентгеновского излучения обеспечивают получение высокоинформативных изображений со сверхвысоким разрешением, недоступным для большинства существующих систем рентгеновской диагностики. Технология особенно востребована в сфере неразрушающего контроля промышленной продукции, поскольку позволяет выявлять даже мельчайшие внутренние дефекты.Это сложное наукоемкое изделие, сегодня его серийно производят лишь несколько стран. Поскольку в современной России подобных решений не было, сборная команда специалистов компании «Диагностика-М» и сотрудников кафедры электронных приборов и устройств (ЭПУ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» начала реализацию проекта по разработке и передаче в серийное производство российской разборной рентгеновской трубки. Цель — достижение технологического суверенитета страны в одной из важнейших отраслей, рассказали ученые.
— В рамках проекта была разработана первая отечественная разборная рентгеновская трубка РРТ 225. Испытания установочной партии показали, что устройство по характеристикам не уступает лучшим импортным аналогам. Оно позволяет эксплуатировать рентгеновский аппарат на предельных параметрах по току и мощности на мишени, обеспечивая высокую информативность и качество изображения. Это особенно важно при производстве высокотехнологичной продукции, например для контроля качества электронных компонентов, монтажа печатных плат и так далее, — рассказал заведующий кафедрой ЭПУ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Николай Потрахов.
Одно из ключевых условий работы рентгеновской трубки — создание и поддержание рабочего вакуума. В классических неразборных трубках все элементы конструкции запаяны в специальный стеклянный вакуумный баллон. Поэтому при нарушении его целостности или выходе из строя какого-либо внутреннего узла конструкции ее приходится утилизировать. В разборных трубках вакуум создается и поддерживается с помощью специального насоса. В случае поломки их можно быстро отремонтировать и снова ввести в эксплуатацию.
Справка «Известий»Рентгеновское излучение было открыто немецким физиком Вильгельмом Рентгеном в 1895 году. С тех пор оно активно используется для изучения внутренней структуры объектов в разных сферах жизни — от исследования древних артефактов и электронных чипов до семян растений и человеческого организма. За прошедшие десятилетия такая техника стремительно развивалась. Сегодня рентгенография — быстрый и доступный способ неразрушающей диагностики и контроля объектов в различных отраслях — от медицины и электроники до произведений искусства.
Разработанная рентгеновская трубка легла в основу рентгенографической кабины «Орел-2» — крупного роботизированного промышленного томографа, созданного специалистами «Диагностики-М». В настоящее время на предприятии организовано серийное производство этого оборудования.
Перспективы новых трубок в радиоэлектронной отрасли
Для радиоэлектронной отрасли это полезная разработка, считает гендиректор автономной некоммерческой организации «Консорциум печатных плат» Ольга Кожуховская. Трубка позволяет выявлять мельчайшие дефекты, что напрямую повышает надежность выпускаемой продукции.
— Важно, что в ЛЭТИ сосредоточено множество других перспективных разработок — от новых материалов до систем контроля качества. Университет умеет доводить свои идеи до серийного производства, закрывая реальные потребности российской промышленности. Для радиоэлектроники такие проекты — не просто наука, а основа технологического суверенитета, — отметила она в беседе с «Известиями».
Эта разработка может найти применение в сферах, где требуется высокоточный неразрушающий контроль, например в микроэлектронике — при проверке печатных плат, микросхем и других сложных электронных компонентов, считает эксперт НТИ по новым материалам и технологиям Евгений Вишневский. По его словам, решение позволяет выявлять скрытые внутри изделий дефекты, включая нарушения монтажа, пустоты в паяных соединениях и другие повреждения, которые впоследствии могут привести к отказу оборудования.
— Потребность рынка в таких решениях, на мой взгляд, очень высокая. Современная промышленность все больше уходит в сторону миниатюрных, сложных и высокоточных изделий, а значит, спрос на качественные рентгеновские системы контроля будет только расти, — уточнил он.
Если говорить о влиянии на отрасль в целом, то такая разработка действительно может помочь отечественной микроэлектронике сделать серьезный шаг вперед, сказал специалист. Она снижает зависимость от импортных решений и создает собственную базу, без которой невозможно устойчивое развитие высокотехнологичного производства.Однако говорить о существенном влиянии на рынок микроэлектроники пока преждевременно, отметили специалисты. Ключевой вопрос заключается не только в создании самой рентгеновской трубки, но и в подтверждении ее надежности при длительной эксплуатации и экономической эффективности сервисного обслуживания, а также конкурентоспособности системы в реальных производственных условиях.