В 300 раз ускорили изучение горных пород в России

Программное обеспечение, разработанное в ТПУ, позволит детально изучить образцы горных пород на Сибирском кольцевом источнике фотонов (СКИФ). Оно даст возможность проводить исследования в широком диапазоне разрешений — от нано до мезо – и повысить скорость сканирования образцов более чем в 300 раз, используя синхротрон, по словам авторов. Как сообщила пресс-служба вуза, полученные данные будут полезны при организации добычи полезных ископаемых и анализе климатических изменений.

В настоящее время для исследования пород применяют компьютерные томографы, которые позволяют получить послойные снимки образцов, как рассказали в Томском политехническом университете (ТПУ). Ограничены возможности этого способа рентгеноскопии и далеко не все позволяют увидеть. Для более тщательного изучения материалов поэтому используют синхротронное излучение, тоже рентгеновское по своей сути, только "ярче" в десятки раз.

При вращении электронов по круговой траектории на скорости близкой к скорости света (почти 300000 км в секунду) образуется синхротронное излучение. Специальные установки — синхротроны – создают для "добычи" этого излучения. Одна из них — СКИФ — в Новосибирской области сейчас строится.

Программный продукт для одной из станций синхротрона — "Микрофокус" – разработали ученые Томского политеха. По модульному принципу построено программное обеспечение, что позволит делать пред- и пост-обработку первичных проекционных данных с использованием базовых и специализированных фильтров, реконструкцию томографического объема разными методами, а также производить расчеты количественных характеристик исследуемого образца на основе результатов томографии.

Для лучшего понимания строения и свойств горных пород важно определение характеристик образцов. Применяются полученные данные при организации буровых работ, добычи нефти, газа и иных полезных ископаемых, а также для анализа изменения климата.

"Синхротронные источники, такие как СКИФ, позволяют раздвинуть границы технологии цифрового керна (математической модели реального образца породы цилиндрической формы) и увидеть намного большее. Это совсем не означает, что можно отказаться от лабораторных томографов. Наоборот, совместное использование лабораторных и мегасайнс установок позволяет кратно повысить эффективность и производительность исследований", — рассказал Алексей Гоголев проректор по науке и стратегическим проектам ТПУ.

Такой подход позволит снизить стоимость исследований керна, а также увеличить скорость сканирования более чем в 300 раз, добавил он.