Я впервые задумался о создании собственного полупроводникового детектора ещё в 2014 году — в тот момент, когда прозвенели первые тревожные звоночки и стали вводиться санкции. Для меня это был не абстрактный политический фон, а прямой вопрос выживаемости отрасли: детектор — это «сердце» рентгенофлуоресцентного анализатора, один из ключевых узлов, без которого прибор просто перестаёт существовать. Тогда я впервые серьёзно спросил себя: что делать, если цепочка поставок будет разорвана? И можем ли мы в России воспроизвести эту технологию сами?
Идея не отпускала меня все последующие годы. Во многом потому, что это один из самых технологичных и наукоёмких узлов в анализаторе. Здесь всё — высокие технологии: от элементов Пельтье до кристалла кремния, к которому вы уже не припаяете провод обычным паяльником — только ультразвуковая сварка; от бериллиевого окна толщиной 12,5 микрон (вакуумплотного и рентгенопрозрачного) до ювелирной сборки, где каждая операция — отдельная наука. Это настоящий концентрат инженерной мысли, где каждая деталь — результат десятилетий исследований.
Техническая часть: как это может быть реализовано
Полупроводниковые детекторы Si-PIN и SDD применяются в лабораторных, портативных и промышленных анализаторах. Любой прибор, работающий с рентгеновским или гамма-излучением, спектроскопией, элементным анализом — прямо зависит от этого компонента.
Российский рынок — около 500 детекторов в год. Сегодня зависимость от зарубежных поставщиков очевидна: Amptek (США) и Ketek (Германия) много лет закрывали потребность, но оба производителя относятся к категории продукции двойного назначения и в итоге их поставки для России были ограничены или остановлены.
На российском рынке сейчас формально присутствует один производитель — ИФТП (Дубна), выпускающий детекторы серии БДЕР-КИ-11К. Но это Si-PIN-детекторы, разработанные в 1990-е, они устарели и существенно уступают современным зарубежным аналогам по чувствительности, стабильности, максимальной скорости счёта и доступным конфигурациям. Пока в России нет задела на дрейфовые полупроводниковые детекторы (SDD) — а именно они сегодня являются мировым стандартом для высокоточного РФА-анализа. И нам бы очень хотелось видеть движение в эту сторону.
Несколько лет назад мы приобрели детектор ИФТП, чтобы детально изучить конструкцию и оценить текущий уровень технологий. Опыт оказался полезным, но показал очевидное: без нового цикла разработок мы не сможем приблизиться к мировым решениям.
Как устроен детектор
Технологически детектор состоит из четырёх ключевых узлов:
- Кристалл кремния — чувствительный элемент, выращиваемый по сложнейшей технологии.
- Холодильник Пельтье — поддерживает стабильную температуру сенсора.
- Полевой транзистор (FET) — первичное усиление сигнала.
- Корпус с бериллиевым окном — вакуумплотная и рентгенопрозрачная защитная конструкция.
В России отдельные компетенции есть:
— холодильники и корпуса производит РМТ (Москва);
— оборудование для сборки и вакуумирования можно создать на базе существующих НИИ;
— кремниевые кристаллы ранее выращивались в Зеленограде, но линия остановлена после модернизации под западные компоненты.
Технически проект можно реализовать в партнёрстве ИФТП, профильных НИИ и компаний, обладающих точечными компетенциями. Нужно лишь собрать разбросанные технологические элементы в единую цепочку.
Проблема шире, чем один детектор
Меня поражает другое: в странах БРИКС — Индии, Китае, ЮАР — нет даже зачатков собственных технологий Si-PIN или SDD-детекторов. Несмотря на огромные бюджеты НИОКР, большое число институтов и развитые технологические отрасли, необходимый пазл так и не сложен. Каждый «кусочек» есть, но они лежат отдельно.
Идея, которая крутится у меня много лет, — как соединить эти фрагменты так, чтобы получить финальный продукт мирового уровня.
Экономика и управление проектом
Такой проект — стратегический. Он требует системной управленческой архитектуры, а не просто НИОКР.
Оценочно:
— объём первоначальных инвестиций — около 100 млн рублей;
— срок вывода на рынок — 1,5–2 года НИОКР + этап промышленной локализации;
— срок окупаемости — длительный, но именно такие проекты активно поддерживаются государством.
Здесь может быть эффективен международный консорциум внутри блока БРИКС:
— Россия — научная база и инженерия;
— Китай и Индия — рынок и производственные мощности.
Это позволит уйти от монополии западных технологий и заложить новый индустриальный центр внутри дружественного экономического блока.
Чтобы проект стал коммерчески жизнеспособным, нужно:
- чётко разделить этапы — от НИОКР до серийного производства;
- прописать экономику проекта и доли участников;
- защитить интеллектуальную собственность;
- встроить систему госкофинасирования и последующих госзакупок.
Что уже есть сегодня
- Понимание технической базы и ключевых компетенций (ИФТП, РМТ, потенциал Зеленограда).
- Доступ на уровне топ-менеджмента госкорпораций (в т.ч. Росатома).
- Подготовлена первичная справка и формируется ТЗ на НИОКР.
Дорожная карта проекта
- Формирование рабочей группы (ИФТП, профильные НИИ, ТОР).
- Подготовка ТЗ и сметы НИОКР.
- Подача заявок на финансирование.
- Проведение НИОКР (1,5–2 года).
- Локализация серийного производства в ТОР.
- Формирование консорциума с Китаем и Индией.
Почему именно сейчас
Мир снова превращается в систему технологических блоков. Если мы не хотим навсегда остаться рынком сбыта чужих решений, нужно создавать своё. Полупроводниковые детекторы — один из тех узлов, где Россия ещё может вернуть себе лидерство.
Для меня эта идея не просто инженерная задача. Это попытка собрать разрозненные элементы технологического суверенитета так, чтобы через несколько лет у нас был собственный продукт, не зависящий от внешних ограничений.
Идея живёт во мне больше десяти лет. Она сложная, амбициозная, наукоёмкая — и именно поэтому имеет значение.