Рентгеновский аппарат в стоматологии делает один плоский снимок зуба. А если нужно увидеть внутренности микрочипа со всех сторон, приходится везти образец на синхротрон — ускоритель размером с футбольное поле. Гибридные детекторы фотонов меняют эту картину: они ловят каждый рентгеновский квант по отдельности, как цифровой фотоаппарат ловит свет, и превращают его в электрический сигнал.
Оптическая микроскопия не видит сквозь металл, а обычный рентген не различает детали меньше микрона. Гибридный детектор решает обе задачи: слой сенсора поглощает рентген, слой электроники тут же считывает сигнал. В результате на столе в лаборатории удалось собрать в 40 раз больше фотонов за один снимок и провести всю съёмку в 20 раз быстрее, чем та же группа делала раньше. Итог — ускорение в 800 раз.
Качество изображения проверяли тремя способами: насколько чётко передаются мелкие детали, насколько согласуются повторные снимки и насколько контрастно выглядят провода на фоне подложки. Все метрики подтвердили: параметры съёмки выбраны верно, и даже сейчас, без дальнейших улучшений, томограф различает элементы микросхемы на пределе возможностей лабораторного рентгена.
Гибридные детекторы фотонов изначально создавались для экспериментов на Большом адронном коллайдере, где нужно считать миллионы частиц в секунду.
В сериале «Мир Дикого Запада» рентгеновская томография помогает разбирать роботов-хостов до последнего винтика — примерно так же инженеры теперь заглядывают внутрь кремниевых чипов.