QĐND - Bắt đầu từ năm 2002, công nghệ tán xạ phản hồi tia X (TXPHTX) được hãng YXLON International X-Ray GmbH phối hợp với phòng thí nghiệm PHILIPS Research Laboratories của CHLB Đức nghiên cứu phát triển và đến năm 2009, mẫu máy dò đầu tiên (ComScan 450) đã hoàn thành và được đưa vào thử nghiệm. Thực ra, việc ứng dụng TXPHTX vào hoạt động dò tìm bom, mìn, vật nổ là vấn đề không mới bởi cách đây 30 năm giới khoa học đã tranh luận tính khả thi của công nghệ này khi đưa vào thực tế. Tuy nhiên, mãi tới những năm gần đây, nhờ những phát triển vượt bậc về nền tảng khoa học công nghệ, TXPHTX mới được đưa trở lại nghiên cứu và bước đầu hứa hẹn rất nhiều tiềm năng.

Hình minh họa nguyên lý hoạt động của máy dò ComScan 450.

Công nghệ TXPHTX được phát triển trên nền tảng Hiệu ứng Compton hay còn gọi là Tán xạ Compton trong lĩnh vực vật lý cơ học lượng tử (do nhà vật lý Arthur Holly Compton phát hiện vào năm 1923). Theo đó, khi những hạt photon (hạt lượng tử) của tia X (hay tia Gamma) có năng lượng trong khoảng 0,5 MeV đến 3,5 MeV tác động với điện tử trong một vật liệu (chất) bất kỳ, chúng sẽ bị tán xạ với bước sóng bức xạ tăng lên và năng lượng giảm xuống (năng lượng của lượng tử tia X đã chuyển hóa một phần thành năng lượng của electron). Hay nói cách khác, đường đi của tia photon khi gặp môi trường không đồng nhất sẽ bị thay đổi. Máy dò ứng dụng công nghệ TXPHTX sẽ thu nhận và tính toán các thông số tín hiệu tia X phản hồi sau khi chúng tác động vào tín hiệu bom, mìn, vật nổ nằm trong lòng đất và hiển thị chúng dưới dạng ảnh 2 chiều. Như vậy, công nghệ TXPHTX là phương pháp chụp ảnh trực tiếp bởi tín hiệu tán xạ tương ứng trực tiếp với mật độ vật liệu trên phạm vi chiếu rọi chùm tia.

Phác họa biến thể tiếp theo của máy dò ComScan (lắp trên cánh tay máy).

Kết cấu máy dò gồm: Bộ phận phát tia X; bộ phận thu nhận tín hiệu năng lượng tia X tán xạ đa kênh. Những ưu điểm chính của công nghệ TXPHTX là: Xác định được hình dạng, độ sâu vật thể; phát hiện được các loại vật nổ phi kim; phát hiện được vật nổ trong các điều kiện địa chất, thổ nhưỡng khác nhau, đất bị thực vật bao phủ. Tỷ lệ báo tín hiệu sai thấp, hiệu suất dò tìm cao, độ phân giải ảnh cao.

Một máy dò ComScan450 đã được đưa vào thử nghiệm thành công trong Trung tâm nghiên cứu phát triển trang bị quân sự của Bộ Quốc phòng CHLB Đức tại Koblenz với các mục tiêu dò tìm là mìn sát thương và mìn chống tăng. Dưới đây là một số bức ảnh về kết quả thử nghiệm của loại máy dò này.

Hiện nay, hãng YXLON International X-Ray GmbH cùng với Bộ Quốc phòng CHLB Đức và một số phòng thí nghiệm tại châu Âu đang tích cực triển khai dự án hợp tác nghiên cứu phát triển mẫu máy dò ứng dụng công nghệ TXPHTX thế hệ tiếp theo với khả năng dò tìm ở độ sâu tăng gấp đôi so với hiện nay, trên các loại địa hình phức tạp và điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Dự kiến cuối năm 2012, mẫu thiết bị này sẽ được chính thức đưa vào thử nghiệm tại Đức.

Mai Liễu