Томичи создают сенсоры для самого мощного синхротрона в мире

Радиофизики ТГУ разрабатывают новые детекторы – одну из важнейших составляющих для самого мощного в мире источника синхротронного излучения СКИФ. Они будут в 1000 раз устойчивее к радиационной нагрузке, чем кремниевые сенсоры, используемые в синхротронах других стран.

Сибирский кольцевой источник фотонов, сокращенно СКИФ, директор Центра исследования и разработок «Перспективные технологии микроэлектроники» ТГУ Олег Толбанов называет проектом века – первым на планете источником синхротронного излучения класса 4+.

«Даже источники четвёртого класса пока можно сосчитать по пальцам одной руки. Такие установки есть только в США и ЕС, ещё две строятся в Китае и Японии. Российский синхротрон будет на уровень выше. Если энергия фотонов существующих установок преимущественно до 15 килоэлектронвольт, то у СКИФа она составит от 20 до 100 КэВ, при этом увеличена и интенсивность синхротронного источника», - объясняет Олег Толбанов.

Кремний, который сейчас используется для изготовления детекторов, при такой высокой энергии станет прозрачен и окажется неспособен регистрировать фотоны. Это, в свою очередь, приведет к потере информации об исследуемых объектах. Поэтому перед разработчика Томского госуниверситета стоит задача без аналогов решения – создать новый класс сенсоров с радиационной стойкостью в 1000 раз выше, чем у самых надежных кремниевых детекторов, чтобы обеспечить функциональность и долговечность новых устройств.

Изготовленные сенсоры полностью отвечают требованиям, заявленным головным исполнителем проекта СКИФ – Институтом ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН. Первую партию в институте уже получили. Ученые планируют построить источник синхротронного излучения до конца 2023 года, чтобы начать исследования на первых шести станциях СКИФ уже в 2025 году.

Как сообщает пресс-служба ТГУ, основными пользователями возможностей синхротрона станут физики, химики, биологи. Они смогут изучать атомарную структуру самых разных исследуемых объектов – от кристаллов любой природы до вирусов, бактерий, клеточных процессов, которые приводят к развитию патологий. Подобные исследования помогут раскрыть принципы природных процессов и значительно ускорить создание новых нанобиотехнологий и материалов с улучшенным функционалом. В итоге запуск российского синхротрона позволит разрабатывать роботизированные и цифровые устройства нового класса, которые выведут медицину и промышленное производство на новый высокотехнологичный уровень.

Фото: пресс-служба ТГУ.