Новый детектор снизит лучевую нагрузку на пациентов при рентгене

Одно из самых перспективных направлений применения новых детекторов, созданных в ТГУ, — медицина. Для пациента это означает снижение дозы облучения, более высокое качество снимков и элементный состав обследуемых органов. Для промышленности — возможность неразрушающего контроля качества материалов и сварных швов в машиностроении, авиастроении и энергетике при помощи установок без использования зарубежных комплектующих.

Разработка уже достигла шестого уровня готовности технологии. Это означает, что модуль прошел все запланированные испытания и показал полное соответствие заявленным в техническом задании характеристикам, подтвердив статус альтернативы зарубежным аналогам. Сейчас команда готовится к опытно-конструкторской разработке, чтобы перейти к опытному производству детекторов.

«Полупроводниковые детекторы — это техническое зрение современных измерительных и диагностических систем. Они преобразуют невидимое рентгеновское излучение в цифровой сигнал. Это приблизительно как фотоаппарат в смартфоне, но в рентгеновских лучах, которые в силу высоких энергий обладают чрезвычайно высокой проникающей способностью, неся информацию об анатомии исследуемых объектов, — рассказал директор центра „Перспективные технологии в микроэлектронике“ ТГУ Олег Толбанов. — Новая разработка коллектива ЦПТМ — это матрица размером 256 на 256 пикселей (более 65 тысяч чувствительных элементов). Изображение формируется сразу, подобно тому, как работает цифровая фотокамера. Каждый пиксель „считает“ число квантов рентгеновского излучения в заданных энергетических диапазонах, что дает не только картинку, но и информацию о химическом составе объекта».

Показательно, что в проекте удалось наладить взаимовыгодное сотрудничество с бизнесом. Компания «Евроинтех» предоставила оборудование для выполнения процесса флип-чип-монтажа (соединение сенсора с микросхемой считывания), а специалисты ТГУ, в свою очередь, проконсультировали партнеров по оптимизации оборудования.

«Подобные комплексные задачи сложно решать небольшим коллективом, но нам удается достойно представлять ТГУ на российской и международной арене», — подчеркнул заведующий конструкторским бюро центра Максим Скакунов.

Ранее на базе центра «Перспективные технологии в микроэлектронике» ТГУ совместно с ИЯФ СО РАН (г. Новосибирск) был создан первый российский детектор GINTOS для строящегося мегасайенс-проекта СКИФ (Сибирский кольцевой источник фотонов).

Создание GINTOS и нынешнего матричного модуля демонстрирует профессионализм ЦПТМ, возможности которого не ограничиваются дизайном сенсоров, а включают в себя компетенции для создания сложнейших матричных детекторных систем. Это свидетельствует о формировании в Томске полноценной научно-технологической базы для развития российского рынка детекторов. По планам ученых, к 2030 году при решении вопроса с закупкой установки флип-чип сборки в ТГУ может появиться опытное производство, которое закроет потребности страны в критически важных компонентах для рентгеновской визуализации.

Проект реализован при поддержке программы «Приоритет 2030».