Томские ученые разработали инновационный детекторный модуль, который способен не только создавать изображения объектов, но и анализировать их химический состав. Этот модуль, созданный на базе высокоомного арсенида галлия с добавлением хрома, станет первым российским устройством такого рода и обеспечит страну независимой компонентной базой для рентгеновских систем.
Устройство включает матрицу размером 256 на 256 пикселей, состоящую из более чем 65 тысяч чувствительных элементов. Оно формирует изображение подобно цифровой фотокамере, при этом каждый пиксель подсчитывает количество квантов рентгеновского излучения в определенных энергетических диапазонах, что позволяет определить химический состав объекта.
Директор Центра «Перспективные технологии в микроэлектронике» ТГУ Олег Толбанов подчеркнул, что полупроводниковые детекторы являются «техническим зрением» современных диагностических систем, преобразуя невидимое рентгеновское излучение в цифровой сигнал. Эти устройства находят широкое применение как в медицине, так и в промышленности. В медицине они позволяют снизить дозу облучения и повысить качество снимков с определением элементного состава органов. В промышленности их используют для неразрушающего контроля материалов и сварных швов в машиностроении, авиастроении и энергетике, не прибегая к зарубежным комплектующим.
Разработка уже достигла шестой стадии готовности: модуль успешно прошел все испытания и подтвердил заявленные характеристики. В настоящее время команда готовится к опытно-конструкторским работам. В проекте активно участвует бизнес: компания «Евроинтех» предоставила необходимое оборудование для флип-чип-монтажа, а специалисты университета проконсультировали партнеров по оптимизации процесса.
Проректор по научной и инновационной деятельности ТГУ Александр Замятин отметил, что собственные детекторы являются основой независимости в критически важных отраслях, таких как медицина, безопасность и неразрушающий контроль. Их разработка стимулирует развитие всей цепочки технологий – от чистых материалов и микроэлектроники до алгоритмов обработки сигналов. Страна, обладающая этой технологией, может задавать стандарты и экспортировать наукоемкие продукты, вместо того чтобы их покупать. Без собственных детекторов Россия остается зависимой от иностранных поставщиков в ключевых сферах, где ошибка может иметь серьезные последствия для безопасности, здоровья и благополучия людей.
Создание детекторов для различных отраслей российской промышленности осуществляется учеными ТГУ в рамках стратегического проекта «Разработка и организация опытного производства детекторных модулей на основе специализированной электроники и матричных арсенид-галлиевых сенсоров для систем рентгеновской визуализации, работающих в режиме счета квантов» программы «Приоритет‑2030».
Источник: ТАСС
распечатать статью
