Принцип, лежащий в основе работы передового аппарата, основан на явлении, известном как эффект X-пинча (от английского слова pinch — «сжатие»). В 1950-х годах учёные предположили, что если пропустить мощный электрический ток по плазме, её магнитное поле будет сжимать и нагревать плазму, превращая её в источник интенсивного излучения. Однако достичь полного и стабильного проявления этого эффекта, тогда называемого Z-пинчем, долго не удавалось. Только в 1980-х сотрудникам ФИАН удалось улучшить установку, предложив использовать не одну проволоку, а две, перекрещенные в форме буквы X. Возникающий в точке пересечения этих проволочек источник излучения существует менее наносекунды и способен создавать изображения с чрезвычайно высоким разрешением, что позволяет получать качественные снимки компактных объектов.
В настоящее время аппараты, повторяющие этот эффект в его новой вариации X-пинч, функционируют, например, в Корнеллском университете в США: американские установки XP и Cobra способны пропускать через плазму токи силой 500 килоампер и 1,2 мегаампера соответственно.
Однако сложная система создания необходимого импульса в таких установках делает их очень габаритными: размеры могут достигать площади двуэтажного здания, что исключает возможность их перемещения. Чтобы уменьшить размеры оборудования, специалисты ФИАН обратились к коллегам из Томска, которые разработали компактный генератор тока для рентгенографа.
В экспериментальных исследованиях вместе с физиками активно участвовали студенты кафедры электрофизики МФТИ, сообщает РИА "Анонсы". «Параметры установки с X-пинч — по энергетике, размеру источника и длительности импульса излучения — почти не уступают крупным системам, например, нашей БИН или американской XP. Но пока это только прототип мобильного устройства для радиографии, требующий дальнейших улучшений», — подчеркнула ведущий научный сотрудник института Татьяна Шелковенко.
В частности, разработчики намерены автоматизировать процесс замены проволочек, формирующих X-пинч: сейчас сотрудники вручную натягивают тончайшие проволоки перед каждым снимком, что занимает примерно час. Помимо этого, ученые планируют заменить фотопленку на современную систему фиксации изображений, например, ПЗС-матрицы, аналогичные используемым в цифровых фотоаппаратах.