Что происходит

Томские учёные создали сапфировые сенсоры для российской установки лучевой терапии рака

Физики Томского государственного университета разработали уникальные сенсоры из лейкосапфира для экспериментально-клинического комплекса ионной лучевой терапии «ЛУЧ У-70».

Томские учёные создали сапфировые сенсоры для российской установки лучевой терапии рака
magnific.com

В Институте физики высоких энергий имени А.А. Логунова (НИЦ «Курчатовский институт» — ИФВЭ) реализуется проект «ЛУЧ У-70» — создание отечественного экспериментально-клинического комплекса ионной лучевой терапии с использованием пучка ионов углерода. Эта технология считается одной из самых перспективных в мире благодаря высокой точности воздействия на опухоль при минимальном повреждении здоровых тканей.

Однако для равномерного облучения необходимо постоянно отслеживать параметры пучка: его положение, интенсивность и пространственную структуру. И здесь возникает проблема: сенсоры должны работать непосредственно в потоке высокоэнергетических ионов и выдерживать колоссальные радиационные нагрузки. Традиционные полупроводниковые датчики для этого малопригодны.

Решение нашли в Томске. В Центре «Перспективные технологии в микроэлектронике» Томского государственного университета (ТГУ) под руководством старшего научного сотрудника Ивана Щербакова создали сенсоры на основе монокристаллического лейкосапфира. Этот материал обладает уникальными свойствами:

  • высокая радиационная стойкость;

  • необходимая чувствительность;

  • способность работать в экстремальных условиях без деградации.

Как это было. В 2024 году по заказу ИФВЭ в ТГУ разработали и изготовили первые образцы. Испытания, проведённые в пучке ионов углерода, подтвердили: сапфировые сенсоры полностью соответствуют предъявляемым требованиям.

Уже заключён новый контракт на изготовление полноразмерных координатных сенсоров, которые будут интегрированы в экспериментальный образец установки «ЛУЧ У-70».

Онкология — вторая по значимости причина смертности в России после сердечно-сосудистых заболеваний. Разработка отечественного комплекса ионной терапии — это:

  • технологический суверенитет (замена импортного оборудования);

  • доступность передового лечения для российских пациентов;

  • сохранение научной школы ядерной физики и микроэлектроники.