Институт ядерной физики
и технологий
Лаборатория детекторов излучений для ядерной медицины
Кафедра физики элементарных частиц (40)
Основные научные направления
Лаборатория занимается разработкой детекторов ядерных излучений для медицинских задач
Основные научные направления исследований лаборатории:
- Сцинтилляционные детекторы
- Кремниевые фотоумножители
- Позиционно-чувствительные детекторы на основе матриц кремниевых фотоумножителей
- Приборы регистрации гамма-излучения и многоканальные системы для медицины
SiPM Onsemi и кристаллы GAGG(Ce)
Гамма-локатор
Макет ПЭТ для лабораторных животных
Матрица SiPM Onsemi и монолитный кристалл GAGG(Ce), обернутый в диффузный отражатель
Структура SiPM
Исследовательское оборудование и установки
- Гамма-зонд для интраоперационного поиска сторожевых лимфатических узлов. Прибор применяется в области радионавигационной хирургии для локализации онкологических новообразований (сторожевых лимфатических узлов) в процессе подготовки и проведения операции в режиме реального времени. Зонд представляет собой счетчик гамма-квантов на основе неорганического сцинтиллятора, помещённого в вольфрамовый коллиматор. Сигналы от детектора поступают на счётное устройство, управляющее индикацией наблюдаемой интенсивности излучения.
- Модель позитронно-эмиссионного томографа для лабораторных животных на основе сцинтилляторов GAGG(Ce) и кремниевых фотоумножителей. Позитрон-эмиссионная томография (ПЭТ) - это метод визуализации распределения радиоактивного изотопа внутри объекта. В ПЭТ применяют источники, распадающиеся с излучением позитронов. Позитроны аннигилируют внутри исследуемого объекта с образованием пары гамма-квантов, разлетающихся в противоположные стороны. Аннигиляционные гамма-кванты регистрируются кольцом детекторов. Сигнал пары детекторов позволяют восстановить линию отклика. По линии отклика математическими методами восстанавливается область аннигиляции позитрона. Для получения более точного распределения бета-активного изотопа накапливают большую статистику линий отклика. Подобные системы применяют для визуализации областей накопления и кинетики веществ с радиоактивной меткой в исследуемом объекте. Макет состоит из кольца детекторов на основе сцинтиллятора GAGG(Ce) с внутренним диаметром 110 мм. Оптическая вспышка в сцинтилляторах детектируется кремниевыми фотоумножителями. Сигналы детекторов обрабатываются системой на основе чипа Petiroc2A. На основе получаемых данных строится синограмма изображения, которая затем преобразуется в изображение излучающей области.
Уникальные компетенции
- Планирование и проведение экспериментов по исследованию характеристик детекторов ядерных излучений
- Моделирование детекторов и процессов ядерной физики (GEANT4)
- Программирование и работа с данными (C++, ROOT)
- Настройка оборудования, работа с электроникой
- Подготовка к участию в форумах и конференциях, публикация статей
Сотрудники группы на Акселераторе НИЯУ МИФИ (РОСАТОМ)
Сотрудники группы на конференции XXVII International Conference of Young Scientists and Specialists 2023 (AYSS-2023) в г. Дубна
Сотрудники группы на конференции II Международной научной конференции "Инновационные технологии ядерной медицины и лучевой диагностики и терапии", 2023, ФИАН
- Дубинин Филипп Андреевич руководитель направления
- Воробьёв Константин Александрович, инженер
- Бойко Надежда Сергеевна, инженер-исследователь, аспирант
- Журкина Анастасия Олеговна, студент магистратуры
- Конотоп Алексей Давидович, студент бакалавриата
- Бондаренко Дарья Олеговна, студент бакалавриата
- Васильева Полина Федоровна, студент магистратуры
- “Гамма-локатор”, Акселератор НИЯУ МИФИ, 2023-...
- "Исследования солнечных нейтрино в детекторах на основе жидкого аргона", РНФ, 2020-2023, подпроект - Модель ПЭТ на основе многоканального анализатора Petiroc2A
- “Гамма-зонд для локализации СЛУ”, Фонд Сколково, 2016-2018
- “Гамма-зонд для локализации СЛУ”, Фонд содействия малых форм предприятий, 2013-2015
- Фотонные детекторы ядерных излучений для прикладных задач - Бойко Надежда Сергеевна, магистратура, 2023 г.
- N. Boyko, F. Dubinin, V. Kantserov, K. Vorobev GAGG AS A PERSPECTIVE SCINTILLATOR FOR AN INTRAOPERATIVE GAMMA PROBE AND ITS EXTENTIONS //International Scientific Conference «Innovative Technologies of Nuclear Medicine and Radiation Diagnostics and Therapy». Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow. – 2022. – С. 82-83. DOI: https://protonconf.lebedev.ru/tpost/9y23snlff1-sbornik-tezisov
- Н.С. Бойко, Ф.А. Дубинин Г.Д. Долганов, В.Д Торохов, В.Ю.Шаламова МАКЕТ ПЭТ НА ОСНОВЕ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ ДЕТЕКТОРОВ GAGG(Ce)-Si ФЭУ //XVII Курчатовская междисциплинарная молодёжная научная школа. Научно исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва. Сборник аннотаций. – 2023. – С. 314. – . DOI: https://drive.google.com/file/d/1yxmSjRmNnWZB9xp3aEEof2XuYTO9rGOs/view?usp=share_link
- А.Д. Конотоп, Н.С. Бойко УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ КРЕМНИЕВЫХ ФОТОУМНОЖИТЕЛЕЙ И СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ КРИСТАЛЛОВ //X Международная молодежная научная школа-конференция «Современные проблемы физики и технологий», Москва. Сборник аннотаций (в печати). – 2023.
