Не так давно сотрудники ТГУ проходили медосмотр, который включал и флюорографию. Процедура не самая безобидная, но опасность перед грозным заболеванием перекрывает все возможные негативные последствия от рентгеновского облучения. Мы к этому уже привыкли и даже не задумываемся, что интенсивность излучения можно снизить до самого безопасного минимума. Именно такой прибор разработан учеными СФТИ.

– Отличительная особенность нашей разработки от существующих ныне систем состоит в том, что она позволяет регистрировать каждый отдельный рентгеновский квант, – говорит заведующий отделом физики полупроводниковых приборов СФТИ профессор кафедры полупроводниковой электроники РФФ Олег Петрович Толбанов. – Мы можем задавать размер «элементарной ячейки» от 25 микрон и получать высокое качество изображения. А лучевая нагрузка при этом уменьшается в десятки раз по сравнению с нынешними рентгеновскими аппаратами, что совершенно безопасно для человека.
Такое разрешение позволяет увидеть, например, зародыши раковых клеток размером от 50 до 150 мкм. Применяемым сегодня методом их не обнаружишь. Поэтому изобретение ученых ТГУ может успешно использоваться в медицине, а также в сканирующих системах таможенного досмотра багажа (нынешние дают не очень хорошее изображение), в различных неразрушающих методах контроля, дефектоскопах с высоким разрешением…
Если говорить об истории создания, то началась она лет 30 назад, когда под руководством профессора С.С.Хлудкова в НИИПП совместно с СФТИ стали заниматься модификацией свойств арсенида галлия, вводя туда примеси с глубокими уровнями. В итоге получился совершенно новый полупроводниковый материал с высокой чувствительностью к ионизирующему излучению. Такой материал по свойствам до сих пор не имеет аналогов в мире. Олег Петрович работал тогда в группе Хлудкова и вместе с ним создал s-диоды, которые нашли применение в приборах различного назначения. На базе одного из них в Институте общей физики РАН (Москва) были созданы сверхбыстродействующие фотоаппараты со скоростью съемки 5 млн. кадров в секунду. Ими можно снимать летящую пулю, протекание термоядерной реакции.
В 1992 году группа занялась новой разработкой для физиков-ядерщиков – детекторами ионизирующих излучений. Эта работа оказалась настолько интересной, что вылилась в целое научное направление по созданию детекторов на основе арсенида галлия, которое возглавляет сегодня О.П. Толбанов.
– Детекторы преобразуют энергию рентгеновского кванта в импульс тока, который потом усиливается и переводится в цифровое изображение детекторным модулем, – объясняет Олег Петрович суть своей разработки. – А сейчас мы приступили к созданию цифровых диагностических и информационных систем в целом, то есть наша задача на ближайшее будущее – сделать полный диагностический комплекс.
Мы – это большой коллектив, объединивший сотрудников двух институтов ТГУ, СФТИ и НИИПП. В него входят и материаловеды, и электронщики, и конструкторы, три доктора наук, шесть кандидатов. Всего – около 30 человек, причем половина из них моложе 35 лет.
– Я считаю, что наш успех был достигнут благодаря тому, что подобралась очень хорошая, сплоченная команда. Мы вместе работали на единую задачу и потому достигли таких результатов.
К сожалению, финансовое обеспечение этой задачи на сегодняшний день пока неясно. Конечно, научная группа получала немало грантов – РФФИ, ИНТАС, в 1999 году она выиграла крупный международный проект Научно-технического центра, который позволил значительно продвинуться вперед по созданию детекторов и детекторных модулей. Но работа над ним успешно завершена, а нынешнее финансирование не позволяет широко развернуться, ведь необходимо закупать дорогостоящие комплектующие материалы. Еще одна проблема – отсутствие в России базы для организации поточного производства детекторных модулей и приборов, в которых они используются. Разработки, превосходящие по своим техническим характеристикам все мировые аналоги, но при этом гораздо более дешевые по себестоимости, получившие несколько медалей на различных выставках, остаются невостребованными на родине. Все попытки связаться с крупными производителями, увы, пока оказались неудачными.
– У нас нет структур, которые готовы эти результаты принять. Никто не хочет менять старое оборудование, вкладывать деньги в перевооружение производства, подготовку специалистов. Хотя эти затраты окупились бы в течение полутора-двух лет. Мы же можем сделать только единичные образцы под конкретные заказы.
Например, два детектора были поставлены в Институт физики высоких энергий (Протвино), где на их основе сделали флюорограф и пантограф. Для Томского кардиоцентра разработана гамма-камера, как говорит Олег Петрович – “почти даром”, поскольку выделенных на нее средств не хватит даже на оплату труда сотрудников. Небольшое производство опытных образцов организовывается сейчас на базе НИИПП. Но все это – капля в море, учитывая имеющийся потенциал.
Зато большой интерес к разработкам томских ученых проявляют зарубежные инвесторы. Они готовы скупить “на корню” всю технологию. Вот только России потом снова придется покупать современное оборудование за рубежом.
В конце апреля в Ганновере (Германия) состоялась традиционная выставка, где детекторы ионизированного излучения на основе арсенида галлия представляли наукоемкие технологии Томской области. Разработкой заинтересовался ряд фирм и есть надежда, что в Томске все-таки будет налажено производство этих уникальных приборов.

Наталья ШАРАПОВА
Фото Евгения ВОРОШИЛОВА