С 2015 года в Научно-экспериментальном отделе встречных пучков Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ (НЭОВП ЛЯП) в тесном сотрудничестве с международной коллаборацией Medipix ведутся работы по одному из приоритетных направлений Лаборатории, по теме 04-2-1126-2015/2023 «Новые полупроводниковые детекторы для фундаментальных и прикладных исследований».

Участники коллаборации ставят своей целью разработку и создание уникальных матричных микросхем для полупроводниковых пиксельных детекторов, включая детекторы рентгеновского изображения. Научное сотрудничество группы НЭОВП с этой коллаборацией началось еще в 2008 году. К 2011 году были создан первый в мире пиксельный детектор с сенсором из высокоомного GaAs и микросхемы Timepix.

В 2016 году была сформирована новая коллаборация Medipix4. В ее состав вошли 15 научных центров со всего мира, в том числе и группа из ОИЯИ. В результате этих изменений положение группы ЛЯП в коллаборации перешло на качественно новый уровень: теперь научная группа из ОИЯИ — разработчики и создатели пиксельной микросхемы нового поколения.

Это дает группе НЭОВП право доступа ко всей документации и позволяет разрабатывать собственные приборы с использованием микросхем Medipix4.

Коллаборация подписала контракты с несколькими высококлассными инженерами-разработчиками, которые, руководствуясь техническим заданием коллаборации, спроектировали, промоделировали и создали необходимую проектную документацию для производства нужных группе микросхем. На это ушло четыре года. И вот недавно в CERN доставили первые 19 полупроводниковых пластин (ваферов) с напечатанными на них «новорожденными» микросхемами Timepix4. Начинается следующий этап работы: исследование характеристик новых микросхем, создание прототипов узлов считывающей электроники и программного обеспечения для приема и обработки данных с детекторов. И это будет нетривиальная задача, так как скорость потока данных только с одной микросхемы может достигать 160 Gb/s.

Г. А. Шелков,
ведущий научный сотрудник НЭОВП ЛЯП