Медалисты РАН: часть вторая

| 694

Студент Томского политехнического университета Дмитрий Прокопьев разработал рентгеновский матричный детектор для маммографа, внедрение которого в производство позволит создавать отечественные маммографы с самой низкой дозой облучения пациентов. Кроме того, аппараты, основанные на разработке политехника, смогут обнаруживать проявления рака молочной железы на самой ранней стадии. В апреле за эту работу ему вручат медаль с премией Российской академии наук.

Фото: Дмитрий Прокопьев, студент ФТИ ТПУ

Работа Дмитрия Прокопьева «Разработка и исследование детекторов на арсениде галлия для маммографии» посвящена созданию матричного детектора. Детектор содержит первичную электронику, предназначенную для хранения и считывания заряда, полученного в результате преобразования рентгеновских квантов.

«Детектор, как фотопленка регистрирует потоки рентгеновских квантов, – рассказывает Дмитрий. – Кванты в детекторе превращаются в электрический заряд, разный в каждом пикселе матричного детектора. Электроника, связанная с детектором, определяет накопленные заряды в пикселях и выдает информацию для реконструкции изображения объекта».

В новом детекторе, над которым работает студент ТПУ, электроника и сам матричный детектор созданы в едином объёме арсенида галлия – важного полупроводника, который используется для создания сверхвысокочастотных приборов. По словам студента ТПУ, подобное техническое решение раньше было неизвестно.

«Известные же матричные детекторы из арсенида галлия сочленяются с кремниевыми кристаллами, содержащими электронику. При этом не удается создавать детекторы большой площади с приемлемым процентом выхода. В новом детекторе полезная площадь может быть больше почти в 50 раз», – говорит Дмитрий Прокопьев.

По его словам, работа уже близка к завершению. Для реализации подобного проекта требуется серьезное финансирование, поскольку разработка опирается на самую современную технологию создания интегральных схем с полевыми транзисторами и требует создавать их в едином технологическом цикле с рентгеновскими детекторами. Однако уже сейчас показана принципиальная возможность реализации идеи.

После окончания проекта станет возможным создавать отечественные маммографы, имеющее самую низкую дозу облучения пациентов и предельно высокое пространственное разрешение, позволяющее на самой ранней стадии обнаруживать проявления рака молочной железы.

Работать над созданием цифрового рентгеновского аппарата для маммографии  магистрант ТПУ начал со второго курса университета, а исследования по близкой тематике начал еще в лицее. Серьезными исследованиями Дмитрий Прокопьев получил возможность, когда выиграл федеральный грант У.М.Н.И.К. В прошлом году политехник в рамках преддипломной практики в Техасском университете (США) проводил измерения с рентгеновскими источниками и создал рентгеновский спектрометр для неразрушающего контроля отработанного ядерного топлива.

Досье:

Дмитрий ПРОКОПЬЕВ – победитель Федерального гранта «У.М.Н.И.К.», автор 35 научных публикаций, из них 5 статей ВАК и одна международная статья, (проиндексирована в SCOPUS), автор двух патентов, лауреат премии Государственной думы Томской области в номинации «Технические науки», именной стипендиат губернатора Томской области, четырехкратный стипендиат госкорпорации «РОСАТОМ», двукратный стипендиат муниципальной стипендии «Томск», победитель конкурса «Лучший студент ТПУ» 2е место, лауреат конкурса «Династия» и «Лифт в будущее», прошел стажировку в «Техасском университете». Обладатель стипендии Правительства и Президента РФ. Победитель конкурса нефтесервисной компании Schlumberger.

Научные руководители — профессор Г.И. Айзенштат, к.т.н. М.А. Лелеков, к.т.н.М.Силаев.