В ТГУ разрабатывают рентгеновский детектор на ZnSe для досмотровых систем

Сотрудник Центра «Перспективные технологии в микроэлектронике» Томского государственного университета Тимофей Михайлов выиграл грант программы «УМНИК» на прототип рентгеновского детектора для систем безопасности. По заявленным характеристикам, он надёжнее зарубежных аналогов и стоит на 40 процентов дешевле. Цель проекта – перевести досмотровое оборудование транспортных узлов на отечественную элементную базу.

Основа устройства – гибридная сборка из кремниевого фотоприёмника и монокристалла селенида цинка (ZnSe). В импортных детекторах, например британской Sens-Tech и финской Detection Technology, по словам разработчиков, делают ставку на другие материалы. Это усложняет конструкцию и приводит к потере части светового потока на оптических барьерах.

Михайлов объясняет: оптическое и спектральное согласование ZnSe и кремния позволяет установить кристалл в прямой контакт с матрицей без промежуточных барьеров. Сцинтиллятор, фотоприёмник и вся считывающая электроника (мультиплексор, усилитель, АЦП) отечественного производства.

Из-за санкций бесперебойное оснащение объектов транспортной безопасности оказалось под угрозой. Ежегодная потребность российских предприятий в таких модулях оценивается в 1 500–2 000 штук, до 700 млн рублей. Расчётная стоимость детектора – 250–270 тысяч рублей, зарубежные аналоги стоят от 450 тысяч. Потенциальные заказчики – производители досмотрового оборудования, промышленного неразрушающего контроля и аппаратуры радиационной безопасности: ООО «Синтез НДТ», ГК «Скантроник Системс».

В течение года в Центре ПТМ разработают архитектуру многослойных плат, отладят алгоритмы обработки сигналов и проведут стендовые испытания экспериментального образца. В перспективе детекторы можно применять в досмотровых комплексах, промышленной дефектоскопии, радиационном контроле, медицине (снижение лучевой нагрузки при рентгенографии) и пищевой индустрии для инспекции продуктов на конвейерах.

Центр ПТМ разрабатывает сенсоры на арсениде галлия, компенсированном хромом (GaAs:Cr), для регистрации ионизирующего, рентгеновского и гамма-излучения. Их применяют на мегасайенс-установках, в синхротронных центрах, медицинских томографах и в промышленном неразрушающем контроле: дефектоскопии деталей самолётов, турбин, микросхем.

Источник — Томский государственный университет