Сотрудники центра «Перспективные технологии в микроэлектронике» Томского государственного университета создали новый тип многоэлементных детекторов из высокоомного карбида кремния. Новые измерительные устройства разработаны для установки класса мегасайенс – источника синхротронного излучения СКИФ. В настоящее время испытания детекторов начаты на базе Института ядерного физики им. Г.И. Будкера СО РАН. Высокая радиационная стойкость позволяет использовать новые сенсоры и в других областях – в космосе и атомной промышленности. Проект поддержан мегагрантом правительства РФ. 

– Материал для сенсоров выбирается исходя из задач, решаемых на той или иной экспериментальной станции СКИФа, – говорит научный сотрудник лаборатории детекторов синхротронного излучения Центра «Перспективные технологии в микроэлектронике» ТГУ Лейла Шаймерденова.– Сенсоры, которые мы разрабатываем, предназначены для мониторинга пучка высокоэнергетических квантов и заряженных частиц. Измерительные устройства помогут контролировать положение пучка в пространстве и то, насколько он отклоняется. 

Руководитель проекта Лев Шехтман и лаборант ЛДСИ Михаил Трофимов

Фото предоставили сотрудники лаборатории ТГУ

Пучок электронов после накопления энергии в синхротроне испускает часть этой энергии в виде синхротронного рентгеновского излучения, которое будут использовать биологи, химики, физики, материаловеды и другие специалисты для исследования структуры новых материалов, исследования белков и решения других фундаментальных задач. Мониторинг положения пучка электронов имеет большое значение, поскольку от этого зависит правильная трактовка результатов исследований. 

Как отмечают ученые, карбид кремния отличается очень высокой стойкостью к воздействию интенсивных пучков квантов рентгеновского синхротронного излучения. Устройства, созданные на его основе, сохраняют работоспособность даже в тех условиях, в которых сенсоры из кремния разрушились бы за очень короткое время. 

Благодаря значительной устойчивости к радиации, а также сохранению работоспособности в широком температурном диапазоне, новые детекторы могут найти применение в космосе, в частности, их можно устанавливать на внешней обшивке космических спутников для контроля радиационного фона. Наряду с этим устройства, созданные сотрудниками лаборатории детекторов синхротронного излучения, могут быть использованы для мониторинга и обеспечения радиационной безопасности на объектах атомной промышленности. 

Добавим, что разработка ученых ТГУ предназначена для установки на станции СКИФа, относящейся к первой очереди запуска, намеченной на 2024 год.