Лаборатория детекторов синхротронного излучения

Научные результаты:

Создана лаборатория детекторов синхротронного излучения (ЛДСИ), единственное в Российской Федерации научно-технологическое подразделение, которое разработало не имеющую в мире аналогов наукоёмкую технологию детекторного материала – квантово-чувствительных арсенид галлиевых HR-GaAs:Cr структур и матричных детекторов ионизирующих излучений на их основе. ЛДСИ создало опытную производственную линейку по изготовлению HR-GaAs:Cr структур и матричных детекторов для организации в России импортозамещающего производства мультиспектральных цифровых рентгеновских систем цветовых изображений для промышленности, медицины и науки.

Внедрение результатов исследования:

HR-GaAs:Cr структуры, матричные сенсоры и детекторы, разработанные и изготавливаемые на опытном производстве лаборатории, востребованы на глобальном рынке, используются в ведущих мировых научных центрах: CERN (Швейцария); DESY (Германия); ESRF (Франция); PSI (Швейцария); RAL (Великобритания); JINP (Россия); ИЯФ АН РУз (Узбекистан); “spin-off” компаний мира: Dectris (Швейцария); X-Counter (Швеция); ImXPad (Франция); MARS (Зеландия); SkyScan (Нидерланды); XpectVision (Китай); Rigaku Corp. (Япония), а также на 17 предприятиях Российской Федерации.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

Подготовлены помещения для обеспечения процесса изготовления макетных образцов, исследования электрофизических, электрических и фотоэлектрических характеристик HR-GaAs:Cr структур.

Образование и переподготовка кадров:

В 2022 г. разработаны и внедрены в учебный процесс три программы дисциплины в рамках реализации магистерской программы:

• «Терагерцовая оптоэлектроника»;
• «Материалы и структуры функциональной электроники и фотоники»;
• «ПЛИС-технологии».

В 2023 г. разработаны и внедрены в учебный процесс шесть программ дисциплин в рамках реализации магистерской программы:

• «Аналоговая схемотехника»;
• «Аналоговые интегральные микросхемы»;
• «Микроконтроллеры»;
• «Приборное и технологическое моделирование в микроэлектронике»;
• «Синхротронное излучение генерация и регистрация»;
• «Технологии материалов и устройств микроэлектроники».

Разработан новый профессиональный модуль «Детекторы синхротронного излучения», который введен в образовательную программу магистратуры ТГУ на радиофизическом факультете, включающий три самостоятельные взаимодополняющие дисциплины:

• «Аналоговые интегральные микросхемы для проведения физического эксперимента»;
• «Моделирование полупроводниковых детекторов ионизирующего излучения»;
• «Генерация и регистрация синхротронного излучения».

По итогам реализации проекта защищено: 1 диссертация на соискание степени доктора наук, 4 диссертации на соискание учёной степени кандидата наук, 2 магистерских диссертаций, 5 дипломов бакалавра.

Сотрудниками лаборатории под руководством ведущего ученого пройдены 4 научные стажировки в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук (Россия, г. Новосибирск) по темам: «Закономерности взаимодействия синхротронного рентгеновского излучения с сенсорами на основе монокристаллического сапфира», «Моделирование динамики фототока микрополосковых сенсоров на основе HR-GaAs:Cr структур при воздействии синхротронного рентгеновского излучения», «Расчет радиационных полей и энерговыделения при воздействии синхротронного рентгеновского излучения на HR GaAs:Cr структуры с использованием программного обеспечения FLUKA», «Моделирование динамики фототока сенсоров на основе кремниевых p+-n0-n+ структур (Si p+-n0-n+ структур) при воздействии синхротронного рентгеновского излучения».

Сотрудничество:

• Государственная корпорация «Росатом», Департамент промышленности ядерных боеприпасов;
• Государственная корпорация «Росатом», Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова»;
• Государственная корпорация «Росатом», Акционерное общество «Специализированный научно-исследовательский институт приборостроения»;
• Государственная корпорация «Росатом», АО «Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова»;
• Государственная корпорация «Росатом», АО «ТВЭЛ»;
• Государственная корпорация «Росатом», АО «Сибирский химический комбинат»;
• Федеральное государственное бюджетное учреждение «Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»;
• Объединённый институт ядерных исследований, Дубна4
• Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук».