Томичи создадут прототип рентгеновского детектора дешевле зарубежных аналогов

Расчётная стоимость — 250–270 тысяч рублей, у зарубежных аналогов цена начинается от 450 тысяч.

Томский государственный университет (ТГУ) планирует разработать прототип рентгеновского детектора, который, по данным вуза, надёжнее и на 40% дешевле зарубежных аналогов. Идею предложил сотрудник Центра «Перспективные технологии в микроэлектронике» Тимофей Михайлов. Он выиграл грант программы «УМНИК» на разработку прототипа.

В основе детектора гибридная сборка: кремниевый фотоприёмник и монокристалл селенида цинка (ZnSe). В импортных детекторах, например британской Sens-Tech или финской Detection Technology, используют другие материалы, что усложняет конструкцию и приводит к потере части светового потока из-за оптических барьеров. В разработке кристалл стоит в прямом контакте с матрицей без промежуточных барьеров. Вся считывающая электроника, включая мультиплексор, усилитель и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), тоже отечественного производства.

Проект нацелен на перевод досмотрового оборудования на отечественную элементную базу: из-за санкций бесперебойное оснащение объектов транспортной безопасности оказалось под угрозой. Ежегодная потребность российских предприятий в таких детекторных модулях оценивается в 1 500–2 000 штук (до 700 млн рублей). За счет полной локализации элементной базы и оптимизации конструкции расчетная стоимость детектора составит 250–270 тысяч рублей, тогда как цена зарубежных аналогов начинается от 450 тысяч. Потенциальными заказчиками названы производители досмотрового оборудования, систем промышленного неразрушающего контроля и аппаратуры радиационной безопасности: «Синтез НДТ», «Скантроник Системс» и «СНИИП».

Грант «УМНИК» — посевный этап. В течение года в Центре ПТМ ТГУ разработают архитектуру многослойных плат, отладят алгоритмы обработки сигналов и проведут стендовые испытания экспериментального образца.

В перспективе такие детекторы могут применяться в досмотровых комплексах, промышленной дефектоскопии и системах радиационного контроля. Также технологию хотят использовать в медицине для снижения лучевой нагрузки при рентгенографии и в пищевой индустрии для потоковой инспекции продуктов на конвейерах.

Центр ПТМ ТГУ, по данным вуза, лидер в России по разработке сенсоров для детекторов нового поколения. Ключевое направление центра — структуры на основе арсенида галлия, компенсированного хромом (GaAs: Cr). Такие сенсоры отличаются высокой радиационной стойкостью и быстродействием. Разработки центра применяются на мегасайенс-установках, в синхротронных центрах, компьютерной томографии, рентгеновских аппаратах и лучевой терапии, а также в дефектоскопии деталей самолётов, турбин и микросхем и в сканерах досмотра в аэропортах.

Работа ведётся в рамках федеральной программы «Приоритет 2030», стратегического технологического проекта «Разработка и организация опытного производства детекторных модулей».

Наука.РФ