Наука в «Фиджитал-день»: Молодой ученый Томского политеха разрабатывает устройство для измерения свойств медицинских адронных пучков

Аспирантка Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политеха Анна Григорьева разрабатывает сканирующее устройство для измерения медицинских адронных пучков. Благодаря уникальной «начинке» — поворотным механизмам и тонкому детектирующему элементу — проводится сканирование пучков, которое позволяет определять их параметры. Это позволит сделать лучевую терапию более точной и эффективной. Об этом молодой ученый рассказала на площадке «Здесь наука» на «Фиджитал-дне», который проходит сегодня на Новособорной площади.

В медицине критически важно измерять распределение интенсивности излучения. Особенно важно контролировать его характеристики при адронно-лучевой терапии, так как оно очень сильно воздействует на ткани. Но оценить параметры пучка без специальных приборов невозможно, а для онлайн-измерения параметров адронных пучков готовых решений пока нет. Анна Григорьева в составе научной группы под руководством доцента ИШФВП ТПУ Сергея Стучеброва создает особое устройство для оценки адронных пучков.

Основная идея в основе устройства — многоугловое сканирование. Тонкий детектирующий элемент проходит в поперечной плоскости пучка под разными углами при помощи специального поворотного механизма, который его перемещает относительно пучка. При попадании на детектирующий элемент излучения он генерирует световые фотоны. В дальнейшем фотоны преобразовываются в электрические импульсы. Благодаря их математической обработке мы «считываем» характеристики пучка — его интенсивность и форму,

— рассказывает Анна Григорьева. По сравнению с существующими измерительными системами, устройство политехников позволяет измерять характеристики пучков в режиме реального времени, не требует расходных материалов и является мобильным. С его помощью можно измерять мощность дозы пучка при лучевой терапии, подбирать настройки ускорителя, проводить калибровку, а также модернизировать терапевтические аппараты.

В настоящий момент создан макет будущего устройства. Разработка апробирована в Протвино на синхротроне У-70 (крупнейшем ускорителе в России) и комплексе протонной терапии «Прометеус» (единственном отечественном серийном медицинском ускорителе протонов), где показала свою работоспособность. Есть патент на полезную модель. Ученые планируют доработать устройство — оно может стать универсальным и применяться не только в медицине, но и для сканирования пучков ионизирующего излучения ускорителей, используемых в промышленности и при проведении научных исследований.

«Возможность рассказать о своей исследовательской работе на таком мероприятии как «Фиджитал-день» — отличный опыт научно-популярной коммуникации и нетривиальный способ презентовать научные направления нашей группы и университета в целом», — убеждена Анна Григорьева.

На площадке «Здесь наука» свои проекты представили другие молодые ученые Томского политеха. Их исследования посвящены совместной переработке прямогонных дизельных фракций и растительных масел на цеолитном катализаторе, моделированию в реальном времени фотоэлектрической солнечной электростанции в электроэнергетической системе, разработке пластиковых устройств для формирования терапевтических электронных пучков, созданию дозиметрических фантомов с помощью трехмерной печати и другим актуальным научным темам.

Справка

Первый «Фиджитал-день» приурочен к празднованию 127-летия Томского политеха, старейшего инженерного вуза за Уралом. Организаторы фестиваля — Томский политех, ООО «Газпром трансгаз Томск» и детский технопарк «Кванториум» при поддержке ВТБ и Администрации города Томска. Участниками фестиваля станут представители российских компаний и организаций — HeadHunter, VK, САО «ВСК», «Тинькофф», СИБУР, МТС, Сибирский химический комбинат, АО «Физтех-Энерго», диджитал агентство «Студия Т», Информационный центр по атомной энергии.

Источник

Предложить новость