АО «Гиредмет» (входит в Химико-технологический кластер
госкорпорации «Росатом», ХТК) разработал экспериментальную технологию получения
особо чистого германия (HPGe) для детекторов гамма-излучения. Работы
выполняются по заказу АО «Росатом Наука» в рамках Единого отраслевого
тематического плана госкорпорации «Росатом».
В ходе проекта специалистами института спроектировано и изготовлено экспериментальное оборудование, на базе которого отработана технология получения монокристаллов германия особой чистоты (не менее 7N). Получены первые экспериментальные образцы, подтвердившие работоспособность применяемых методов глубокой очистки германия для достижения детекторного качества.
Технология предусматривает применение комбинированных методов зонной очистки германия в контролируемой атмосфере с использованием геттеров на основе кремния и азота, а также специальных углерод-углеродных и углерод-кремниевых покрытий. Это позволило достичь уровня чистоты, необходимого для создания детекторов с высокими спектрометрическими характеристиками.
«Разработка собственной технологии получения особо чистого германия – это стратегическая задача для обеспечения технологического суверенитета России в сфере ядерного приборостроения, решение которой позволяет заместить импортные кристаллы и обеспечить полный цикл производства детекторного оборудования внутри нашей страны. Созданные в "Гиредмете" экспериментальные образцы оборудования и отработанные технологические режимы позволяют говорить о готовности к следующему этапу – организации опытного производства кристаллов HPGe для российских производителей спектрометров», – отметил заместитель директора по науке и инновациям АО «Гиредмет» Константин Ивановских.
На базе полученных результатов планируется создание опытного производственного участка для обеспечения потребности российских производителей спектрометрического оборудования. АО «Гиредмет» подало заявку в Российский научный фонд на поддержку продолжения этой работы с целью создания опытно-промышленного производства.
Особо чистый германий является критически важным материалом для ядерной физики, медицины и оборонной промышленности. На его основе изготавливаются полупроводниковые детекторы гамма- и рентгеновского излучения, используемые в спектрометрии, радиационном контроле, дозиметрии, а также в системах мониторинга ядерных материалов и таможенном контроле. Кроме того, монокристаллы германия применяются в инфракрасной оптике – для создания линз, окон и фильтров, работающих в среднем и дальнем ИК-диапазоне. Разработка отечественной технологии получения особо чистого германия позволяет заместить импортные кристаллы и обеспечить полный цикл производства детекторного оборудования внутри страны.
Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности им. Н. П. Сажина «Гиредмет» является одной из ведущих научно-исследовательских организаций материаловедческого профиля госкорпорации «Росатом». Институт был основан в 1931 году. Он охватывает полный цикл: от разработки методов обогащения руд, содержащих редкие и редкоземельные металлы, до получения высокочистых веществ, монокристаллов и готовых изделий для электронной, атомной, авиационной, космической промышленности. На счету института – десятки спроектированных и построенных промышленных производств на территории бывшего СССР, России и за рубежом. АО «Гиредмет» входит в Химико-технологический кластер (ХТК) госкорпорации «Росатом». ХТК представляет собой системообразующую структуру, направленную на стимулирование инноваций и поддержку научно-технического прогресса в атомной и смежных отраслях российской промышленности. Деятельность ХТК охватывает широкий спектр задач, связанных с разработкой, производством и внедрением новых материалов, композитов, чистых веществ, а также редких и редкоземельных металлов. В рамках этой миссии ХТК выполняет функцию интегратора научных исследований, прикладных разработок и промышленного производства, что позволяет ему обеспечивать высокую степень синергии между различными этапами научно-технологического цикла.
