ERA.Net RUS Plus (РФФИ): разработка сверхбыстрых керамических детекторов ионизирующего излучения на основе нанокристаллов оксида цинка

Результаты:

Основной целью проекта является разработка сверхбыстрых керамических детекторов ионизирующего излучения на основе нанокристаллов оксида цинка (ZnO). Такие детекторы могут использоваться в различных приложениях, связанных с регистрацией ионизирующего излучения: медицинской томографии, системами таможенного контроля, неразрушающей промышленной дефектоскопии, физике высоких энергий и т. д. В этом проекте мы также планируем оптимизировать детектор для его
использования в системе контроля пучка укорительного комплекса GSI.
Этот проект объединяет 5 учреждений из 3 стран: России, Латвии и Германии.
В ходе этого проекта планируется:
(1) разработать технологию синтеза нанокристаллов ZnO (M) (M = Al,
Ga, In);
(2) разработать технологию изготовления оптической керамики из нанокристаллов ZnO (M);
(3) Детально изучить сцинтилляционные механизмы, происхождение, структуру и роль собственных и примесных дефектов и механизмов люминесценции, рекомбинации, переноса энергии, переноса заряда и образования дефектов, происходящих в ZnO.
(4) изготовить керамику с необходимыми сцинтилляционными характеристиками;
(5) изготовить сцинтилляционный детектор.
Нанокристаллы ZnO будут синтезированы методом осаждения. Керамика ZnO будет изготовлена методом одноосного горячего прессования в высокотемпературной вакуумной печи. Структурные свойства нанокристаллов и керамики будут изучаться методами рентгеноструктурного анализа, оптической и электронной микроскопии. Люминесцентные и сцинтилляционные свойства будут изучены методами оптической спектроскопии при оптическом, рентгеновском, и гамма возбуждении в широком температурном диапазоне.