Росатом запустил полный цикл производства детекторов из особо чистого германия

Росатом 9 сентября сообщил, что его предприятия начали производство детекторов из особо чистого германия и создали в России полную технологическую цепочку — от глубокой очистки германиевого сырья и изготовления детекторов до сборки спектрометров и измерительных приборов.

Заключительный этап этой производственной цепочки размещён на новой производственной площадке завода, входящего в дивизион автоматизированных систем управления и электротехники Росатома. Для выполнения требований к обработке сверхчистых материалов на площадке специально создана чистая комната, соответствующая стандарту ISO 8, что позволяет снизить загрязнение германиевого материала, повысить стабильность готовой продукции и продлить срок службы оборудования.

Детекторы из особо чистого германия являются ключевыми приборами для прецизионных измерений гамма-излучения и позволяют одновременно с регистрацией излучения идентифицировать конкретные радионуклиды в исследуемом объекте. Соответствующее оборудование может применяться для идентификации изотопов, активационного анализа остаточного излучения образцов в исследованиях на ускорителе NICA, а также для определения состава лунного грунта, анализа редкоземельных элементов и обнаружения запасов льда в полярных кратерах Луны и других научных задач.

В рамках этого промышленного взаимодействия Институт Гиредмет, входящий в химико-технологический кластер Росатома, разработал лабораторную технологию производства особо чистого германия и спроектировал и изготовил лабораторное оборудование для оптимизации процесса выращивания монокристаллов особо чистого германия. Институт уже получил первые образцы, подтвердившие роль метода глубокой очистки в повышении качества детекторов. По имеющимся данным, чистота соответствующих монокристаллов особо чистого германия составляет не менее 7N, а содержание примесей, влияющих на электрофизические параметры кристалла, не превышает одной триллионной. При работе кристалл необходимо охлаждать примерно до 77 К, то есть до температуры жидкого азота минус 196 °C, чтобы снизить влияние теплового шума и обеспечить точность измерений.

Генеральный директор дивизиона автоматизированных систем управления и электротехники Росатома Андрей Бутко отметил, что сверхчистые германиевые детекторы относятся к одному из наиболее сложных и высокоточных направлений российского ядерного приборостроения и предъявляют чрезвычайно высокие требования к чистоте материалов и контролю технологических процессов. В настоящее время весь процесс — от исходного сырья до высокоточных готовых приборов — выполняется в России, что способствует более быстрой разработке решений под конкретные задачи, а также организации сервисного обслуживания и планированию серийного производства. Он также сообщил, что соответствующая команда уже разработала 4 спектрометра, а пилотные изделия проходят испытания на комплексе NICA.

Помимо крупных научных установок, такое оборудование может использоваться для мониторинга контура теплоносителя на АЭС, проверки герметичности оболочек топлива, мониторинга параметров окружающей среды и анализа проб на площадке станции. В промышленных и охранных сценариях детекторы из особо чистого германия также могут обеспечивать высокоточную измерительную поддержку при геологоразведке урановых руд и редкоземельных металлов, входном контроле металлургического сырья и таможенном оформлении.