Разработка чувствительных элементов гамма-детекторов на основе твердых растворов галогенидов серебра и одновалентного таллия

Название НИОКТР	Разработка чувствительных элементов гамма-детекторов на основе твердых растворов галогенидов серебра и одновалентного таллия
Аннотация	Разработка новых материалов для гамма-детекторов является одной из ключевых задач современной радиационной физики, материаловедения и приборостроения. Гамма-детекторы играют критически важную роль в различных областях, включая медицинскую диагностику (например, в однофотонной эмиссионной компьютерной томографии – ОФЭКТ, и в компьютерной томографии – КТ), дозиметрию, ядерную безопасность, научные исследования и промышленный контроль. Однако существующие материалы, такие как CdZnTe, несмотря на их высокую эффективность детектирования, сталкиваются с рядом серьезных ограничений. Высокая стоимость производства, сложность выращивания крупных монокристаллов без дефектов, а также токсичность кадмия делают их применение экономически и экологически неоптимальным, особенно в медицине и портативных устройствах. Твердые растворы галогенидов серебра (AgX) и одновалентного таллия (TlX) представляют собой перспективную альтернативу, которая может преодолеть эти ограничения. Эти материалы сочетают в себе высокую плотность, что важно для эффективного поглощения гамма-излучения, радиационную стойкость и возможность тонкой настройки оптических и электронных свойств за счет варьирования состава. Кроме того, их производство может быть более экономически выгодным и технологичным по сравнению с CdZnTe, что делает их исследование крайне актуальным для создания нового поколения гамма-детекторов. Особую значимость проект приобретает в контексте развития медицинских технологий. Современные методы диагностики, такие как ОФЭКТ и КТ, требуют детекторов с высоким энергетическим разрешением, низким уровнем шума и стабильностью в условиях длительной эксплуатации. Применение материалов на основе AgX-TlX может значительно повысить точность диагностики, снизить дозовую нагрузку на пациентов и уменьшить стоимость оборудования. Кроме того, такие материалы могут быть использованы в портативных дозиметрах для мониторинга радиационной обстановки в реальном времени, что особенно важно для обеспечения безопасности на объектах атомной энергетики, в горнодобывающей промышленности и при ликвидации последствий радиационных аварий. Проект направлен на исследование твердых растворов галогенидов серебра и одновалентного таллия (AgX-TlX) в качестве чувствительных элементов гамма-детекторов. В отличие от традиционных материалов, таких как CdZnTe, предлагаемые твердые растворы обладают рядом уникальных преимуществ: - возможностью варьирования состава твердых растворов позволяет оптимизировать их оптические и электронные свойства для конкретных задач, таких как детектирование гамма-излучения в различных диапазонах энергий; - невысокими температурами плавления (400-560 гр. С),что дает возможность выращивать кристаллы на сравнительно простом оборудовании. - широкой запрещенной зоной (около 2.4-2.7 эВ), что позволяет работать при комнатной температуре с низкими токами утечки. - за счет более тяжелых элементов и высокой плотности требуется меньший обьем чувтсвительнго элемента. Результаты проекта могут привести к созданию нового поколения гамма-детекторов, которые будут широко применяться в медицине (ОФЭКТ, КТ), дозиметрии и других областях, где требуется высокая точность и надежность детектирования ионизирующего излучения. Разработка экономически эффективных материалов также будет способствовать снижению затрат на производство детекторов, что особенно важно для массового внедрения в медицинскую и промышленную практику.
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	1
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	3000.0
Дата начала	2025-06-30
Дата окончания	2027-06-30
Номер контракта	25-72-00096
Дата контракта	2025-09-15
Количество отчетов	2
УДК	538.97-405
Количество просмотров	4
Руководитель работы	Львов Александр Евгеньевич
Руководитель организации	Германенко Александр Викторович
Исполнитель	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б.Н. ЕЛЬЦИНА"
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-10-01 13:47:41 UTC, 2025-10-01 13:47:41 UTC
ОКПД	Детекторы ионизирующих излучений зарядовые
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	твердые растворы; галогениды серебра и одновалентного таллия; ионные кристаллы; полупроводниковый детектор; гамма-спектроскопия
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование; Разработка новых материалов, научно-методических материалов, продуктов, процессов, программ, устройств, типов, элементов, услуг, систем, методов, методик, рекомендаций, предложений, прогнозов; Разработка и лабораторная проверка ключевых элементов технологии
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	29.19.25 - Взаимодействие проникающего излучения с твердыми телами
OECD	—
OESR	Атомная, молекулярная и химическая физика (физика атомов и молекул, включая столкновение, взаимодействие с излучением; магнитные резонансы; эффект Мессбауэра)
Приоритеты научно-технического развития	а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
Регистрационные номера	nioktr: {'id': '9KSOOM1W403FSGE1FVZXHT6A'}