Norské tlakové tanky budou kontrolovat české kamery

2.5.2017

ROZHOVOR - Začínající firma Advacam uspěla u norských těžařů s nezvyklým rentgenem. Její spoluzakladatel Jan Jakůbek vysvětluje proč. 

Zoom galleryU takhle mladé firmy se musíme na úvod zeptat: jak jste s tím začali?

Naše začátky jsou svázané s ČVUT, kde jsme fungovali více než 15 let. Věnovali jsme se vývoji detektorů pro čistě vědecké aplikace, především pro částicové experimenty. Když se vývoj podařil, a ukázalo se, co všechno zařízení dokáže, řekli jsme si, že technologie dozrála a je připravená pro uplatnění v praxi. A tak v roce 2013 vznikla firma Advacam.

Úvodní foto: výroba senzorických komponentů pro kamery Advacamu.

V čem je ta technologie zajímavá?

Když děláte experiment na velkém urychlovači částic, vrháte proti sobě neskutečné množství částic, ale jen malá část z nich udělá přesně to, co potřebujete pozorovat. Skutečně zajímavých a relevantních srážek a událostí se stane vlastně velmi málo. A tak je důležité mít detektor, který zachytí (čili zobrazí) pokud možno vše, co se během tohoto experimentu stane. Fyzik musí mít jistotu, že pokud detektor „řekne“, že se v daném prostoru nenalézala žádná částice, tak tam opravdu žádná nebyla. A naopak. Pokud tam je, detektor musí zcela jednoznačně oznámit „ano, je tam“. Nesmí tam být žádný šum, žádné falešné signály, ale ani žádná „mrtvá místa“, kde by se přítomnost částice neregistrovala.

Jak se chcete úplně zbavit šumu?

Máme plně digitální detektory. Ne jako takzvaně digitální foťák ve vašem mobilu, kde samotná expozice probíhá ve skutečnosti analogově. Při expozici se v něm v malém kondenzátoru v každém pixelu shromažďuje analogový náboj, který se poté musí změřit (digitalizovat). To s sebou nese i nějakou nepřesnost, šum. Teprve potom probíhá zpracování digitálně. V našem detektoru je tomu jinak: v každém pixelu je digitální čítač, který přesně spočítá, kolik na něj dopadlo fotonů (částic). Mohl to být jeden, mohlo to být deset, ale nikdy to nebude deset a půl. Údaj je od začátku přesný. Detektor je ovšem samozřejmě náročnější a dražší než digitální foťák, protože každý náš pixel obsahuje přibližně 1500 tranzistorů. (Ve snímači foťáku jsou v pixelu tranzistory tři. Pozn. red.) Je to prostě složitá elektronika.

Naše detektory jsou naprosto přesné, bez šumu, a mohou zachycovat i drobné rozdíly mnohem přesněji než starší systémy. 

Já jsem viděl, že umí i barvy. Jak to?

V jednom pixelu našeho detektoru je více čítačů, každý je citlivý na jiný rozsah vlnových délek, a tedy na jinou „barvu“. Výsledkem tak je barevný obrázek, dokonce barevnější, než jsme zvyklí, protože v jednom pixelu můžeme mít čítačů až osm místo běžného standardu tří barev, tj. červená, zelená a modrá. Myslíme si, že tahle schopnost bude v celé řadě oborů extrémně užitečná.

Jako například?

Například v klasické rentgenologii. Rentgenový snímek pořízený tímto typem detektoru je mnohem čistší a získáme ho často i mnohem rychleji. Víme, že např. kost absorbuje fotony jinak než tkáň svalu a jinak než tuk. Každý rentgenový snímek potom obsahuje mnoho podrobných informací, které se však v klasickém provedení skrývají v nerozeznatelné šedi. Když přiřadíte fotonům různých vlnových délek různé barvy, najednou neuvidíte jen dvě různě šedé věci, ale barevně vykreslené objekty, které již dokážeme snadno a přesně rozlišit. Některé objekty se přitom liší pouze „barvou“, takže by při klasické rentgenografii zůstaly nerozeznatelné.

Vraťme se k firmě. Předpokládám, že po osamostatnění byla vaším prvním zákazníkem zase vědecká pracoviště?

Ano, a stále ze zhruba dvou třetin jsou. Důležité z nich je i nadále středisko CERN. Ale přibývají další. Od té doby, co jsme čistě soukromá firma, si totiž mohou zařízení koupit i jiná vědecká pracoviště. Už nemusí být součástí stejné vědecké kolaborace. Prodávat mimo vědu bylo zpočátku těžké – novinkám se všichni brání, protože nevědí, co od nich čekat. 

Ale nedaří se vám špatně, loni se vám podařilo zaujmout i těžařský sektor, konkrétně norský Statoil – a to je velká ryba. Pro tu však nehledáte částice, ale máte kontrolovat tlakové nádoby na ropných plošinách. Jak to chcete dělat?

To jsou ohromné nádoby, s průměrem několika metrů a výškou až dvacet metrů. Zvenčí jsou samozřejmě důkladně izolovány proti povětrnostním vlivům, slané vodě atd. Uvnitř je mnoho technologických zařízení, které ani přesně neznáme. Kontrolovat se má neporušenost stěny tlakové nádoby pod tlustou vrstvou izolace. Dnes se to dělá tak, že se celá izolace sundá a technici se na odhalenou stěnu nádoby podívají přímo, což je pomalé a neuvěřitelně drahé. A tak firma vypsala výběrové řízení na technologii kontroly zvenčí, a to jsme my vyhráli s řešením, které je obdobou klasického rentgenové radiografie. Rozdíl je v tom, že díky mnohem citlivějším detektorům si můžeme dovolit obraz snímat jinak. Nemusíme postupovat tradičně tak, že bychom celou nádrž z jedné strany prosvítili a na druhé snímali obraz. To by ani nešlo, protože skrz celou nádrž rentgenové paprsky neprojdou. My umístíme zdroj záření i kameru jen z jedné strany nádrže, spustíme ho, a pak zachycujeme jen ty částice, které se od nádrže rozptýlí zpět ke kameře.

Zoom galleryVložené foto: ukázka jednoho produktu Advacamu, kamery WidePIX s rozlišením 1,3 Mpx.

To musí být ale jen zlomeček původního množství, takhle z hlavy bych řekl sotva promile...

Ano, přesně tak. Ale protože máme tak citlivé a přesné detektory, stačí to. I z takhle malého množství záření dokážeme vytvořit obraz stěny nádoby skryté pod izolačními vrstvami a zjistit, zda se v ní vyskytují defekty.

Neupínáte se zřejmě však jen na těžaře, viděl jsem, že se také chystáte „fušovat do umění“?

Přesně tak. K tomuto účelu jsme dokonce založili naši první spin-off firmu InsightArt. Naše technologie umožňuje nahlédnout do nitra starých obrazů nebo jiných uměleckých děl a bez jakéhokoliv jejich poškození poskytnout zatím bezkonkurenčně přesné informace o struktuře malby. V principu používáme tradiční radiografii, jen detektor je lepší: malbu ozáříme rentgenovým zářením a připojený digitální pixelový detektor sleduje absorpci a rozptyl rentgenového záření během průchodu záření obrazem. Výsledkem je vysoce detailní informace o tloušťce jednotlivých vrstev, prvkovém složení pigmentů a podobně. Z toho se odborník může dozvědět spoustu zajímavých věcí o malíři a jeho postupech, ale co je důležitější, také velmi přesvědčivě určit, zda se nejedná o padělek. 

Děkujeme za rozhovor!

(spe)

Zoom galleryJan Jakůbek - dlouhé roky pracoval jako vědecký pracovník v Ústavu technické a experimentální fyziky ČVUT, na svém kontě má zhruba 500 článků v mezinárodních vědeckých časopisech a kolem 8000 citací v pracích jiných autorů. V roce 2013 byl jedním ze spoluzakladatelů firmy Advacam, kde je šéfem vývoje. Firma má v této době 13 zaměstnanců v ČR a 20 celosvětově. Její loňský obrat byl zhruba 30 milionů korun v Čechách a přibližně dvojnásobný celosvětově, letos očekává nárůst nejméně o čtvrtinu. 

Zoom gallery

Foto: Rentgen se zvýšenými schopnostmi ukázka rozdílu mezi výsledkem z běžného a „barevného“ rentgenu, u kterého detektor dokáže odlišit částice s různými energiemi (v podstatě vlnovými délkami). Díky tomu je možné odlišit například jednotlivé materiály v objektu (tohle je pohled na elektronický klíč od auta) mnohem přesněji a intuitivněji. Ještě výrazněji byste mohli rozdíl vidět na snímku biologického „materiálu“ (např. tělíčka potkana). V takovém snímku jsou jasně vidět rozdíly mezi jednotlivými tkáněmi dané jejich různou schopností absorpce záření „kamery“.

Svět plný energie > Rozhovory > Norské tlakové tanky budou kontrolovat české kamery

Aktuality
22.5.2017 Plynovod do Poľska má byť za tri roky

PLYN - Slovensko-poľský plynovod podporila EU 107 mil. eur. Členské štáty Európskej únie odobrili návrh Európskej komisie. celý článek

1.5.2017 Spojené státy plynové

AKTUALITY - Břidličná „revoluce“ pokračuje i přes to, že těžaře stále tlačí nízké ceny této komodity. celý článek

3.4.2017 Americká jaderná divize Toshiby v obrovské ztrátě

AKTUALITY - 6,3 miliardy dolarů bude nucena odepsat americká jaderná divize Toshiby. celý článek

15.3.2017 Ropa a plyn přibývají rekordně pomalu

AKTUALITY - V roce 2016 geologové a těžaři objevili nejméně nových zásob ropy a zemního plynu za posledních 60 let. celý článek

20.2.2017 Zima vyčerpala české plynové zásobníky

AKTUALITY - Letošní studená zima vytáhla plyn z českých podzemních zásobníků mnohem rychlejším tempem. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává AHA Communications
ve spolupráci s Business Media CZ

Redakce:
Matouš Lázňovský,
Martin Kročil, Antonín Hálek

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt:

Aktuality
22.5.2017 Plynovod do Poľska má byť za tri roky

PLYN - Slovensko-poľský plynovod podporila EU 107 mil. eur. Členské štáty Európskej únie odobrili návrh Európskej komisie. celý článek

1.5.2017 Spojené státy plynové

AKTUALITY - Břidličná „revoluce“ pokračuje i přes to, že těžaře stále tlačí nízké ceny této komodity. celý článek

3.4.2017 Americká jaderná divize Toshiby v obrovské ztrátě

AKTUALITY - 6,3 miliardy dolarů bude nucena odepsat americká jaderná divize Toshiby. celý článek

15.3.2017 Ropa a plyn přibývají rekordně pomalu

AKTUALITY - V roce 2016 geologové a těžaři objevili nejméně nových zásob ropy a zemního plynu za posledních 60 let. celý článek

20.2.2017 Zima vyčerpala české plynové zásobníky

AKTUALITY - Letošní studená zima vytáhla plyn z českých podzemních zásobníků mnohem rychlejším tempem. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává AHA Communications
ve spolupráci s Business Media CZ

Redakce:
Matouš Lázňovský,
Martin Kročil, Antonín Hálek

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt: