Dans le projet européen ENEFRF, les chercheurs du laboratoire Ångström travaillent à l'amélioration des amplificateurs de radiofréquence qui rendront la technologie de diagnostic du cancer plus efficace, accessible, et abordable. « Nous assistons à une augmentation spectaculaire du nombre de TEP et donc des coûts pour la société. Avec une technologie améliorée, les coûts d'entretien et d'exploitation seront réduits, " dit Dragos Dancila, Docteur en Physique Appliquée.

L'Université d'Uppsala a une longue tradition de développement de technologies de pointe à des fins médicales. C'est à Uppsala qu'il y a 61 ans une tumeur a été traitée pour la première fois par rayonnement protonique à l'Institut de chimie nucléaire Gustaf Werner, GWI, aujourd'hui Le Laboratoire Svedberg, TSL. Aujourd'hui, les chercheurs du laboratoire Ångström développent des amplificateurs de fréquence radio hautes performances pour la technologie d'imagerie médicale telle que le diagnostic du cancer.

Dragos Dancila de la Division de l'électronique à semi-conducteurs et FREIA dirige le projet Eurostars ENEFRF. Le plan est de développer des amplificateurs radiofréquence pour de nouveaux cyclotrons en collaboration avec GE Healthcare à Uppsala. Les accélérateurs de particules comme les cyclotrons sont utilisés pour produire des radio-isotopes. Ceux-ci sont ensuite utilisés comme marqueurs en tomographie par émission de positons, ANIMAUX, scanne, pour suivre et identifier les tumeurs chez les patients.

Cependant, la technologie du tube électronique utilisée aujourd'hui repose sur un seul élément, ce qui est problématique en termes de fiabilité, déclare Dragos Dancila.

"Si ce composant tombe en panne, il faut beaucoup de temps pour restaurer les opérations. Mais si à la place nous utilisons plus de composants, sous forme de plusieurs dizaines de transistors de forte puissance, il sera plus facile de remplacer n'importe quel composant, et ainsi maintenir la production de radio-isotopes."

Peut être manipulé par le personnel hospitalier

Un autre avantage est que les transistors avec des niveaux de tension inférieurs peuvent également être manipulés par du personnel sans connaissances spécialisées. Le résultat du projet est également des cyclotrons plus abordables qui peuvent même être envoyés dans des zones reculées, selon Dragos Dancila.

« Ensuite, vous pouvez installer plusieurs cyclotrons à proximité de très nombreux patients dans différents hôpitaux, au lieu de n'avoir qu'un seul cyclotron centralisé."

Les amplificateurs de radiofréquence que lui et ses collègues chercheurs développent au laboratoire d'Ångström seront alimentés par des transistors d'une densité dix fois supérieure à celle actuellement disponible. Ils devront cependant augmenter les niveaux de puissance.

"À l'heure actuelle, nous développons des amplificateurs de puissance basés sur la technologie des semi-conducteurs pour différentes fréquences et recherchons sur l'amélioration de l'efficacité. Le défi est d'atteindre des niveaux de tension suffisamment élevés et de faire fonctionner les amplificateurs avec une efficacité et une fiabilité aussi élevées que possible, " dit Dragos Dancila. Il ajoute :

"À l'avenir, ce type de sources micro-ondes hautes performances sera également essentiel pour le fonctionnement d'installations de recherche telles que l'ESS à Lund."

ENEFRF signifie Energy Efficient Positron Emission Tomography (PET) Cancer Diagnostics-Novel RF Source for Radioisotope Production.

L'objectif de l'équipe du projet du laboratoire FREIA est d'atteindre plus de 1 kW par amplificateur à transistors avec un rendement d'environ 80 %.

L'amélioration continue des transistors permet une substitution de la technologie des tubes électroniques dans la gamme de fréquence 100-2000 MHz.