Группа молодых ученых кафедры электроники НИЯУ МИФИ, включая аспирантов и студентов, при участии специалистов АО «ТВЭЛ» («Росатом»), разрабатывает пиксельный детектор нового поколения PixelVision, способный регистрировать отдельные фотоны рентгеновского диапазона и определять их энергетические характеристики. Решение открывает возможности для получения «цветных» рентгеновских изображений для более точной диагностики в медицине.
В отличие от традиционной рентгенографии, основанной на оценке интенсивности прохождения рентгеновских лучей через ткани, PixelVision способен анализировать спектральный состав излучения. Такая функция позволяет существенно расширить диагностические возможности, различая материалы и биологические ткани не только по плотности, но и по их элементному составу. Аналогичные технологии применяются в зарубежных медицинских системах спектральной КТ, но в России собственных промышленных решений до сих пор не существовало.
Разработка PixelVision включает двухслойную архитектуру. Верхний слой сенсора на основе арсенида галлия был создан в Томском государственном университете. Он обеспечивает регистрацию фотонов и генерацию пропорционального им электрического сигнала. Нижний слой — специализированная микросхема, разрабатываемая в МИФИ, выполняет обработку сигналов с высокой точностью и разрешением. Для этого используется КМОП-технология с топологическими нормами 180 нм — необходимая мера для считывания крайне малых зарядов, образующихся в сенсоре при ионизации.
В рамках проекта проводится отработка конструкции отдельного пикселя, адаптированного под рентгеновские и потенциально — радиочастотные томографы высокого разрешения. Среди приоритетных сфер применения: медицина (включая снижение дозовой нагрузки за счёт сокращения времени экспозиции), неразрушающий контроль на промышленных объектах, а также научные эксперименты в мегасайенс-проектах.
Проект реализуется в рамках четвёртого цикла Университетского технологического акселератора Росатома и МИФИ. Проект научно курирует профессор Эдуард Аткин — руководитель лаборатории проектирования специализированных интегральных микросхем НИЯУ МИФИ.
Внедрение PixelVision планируется в кооперации с предприятиями Госкорпорации «Росатом», ФМБА России и институтами РАН.
