:

Участие в федеральных целевых программах

Разработка технологии получения субмикронных порошков редкоземельных оксидов высокой чистоты для синтеза сцинтилляционных кристаллических материалов детектирующих медицинских систем №14.579.21.0138

В АО «Гиредмет» выполняются работы по теме «Разработка технологии получения субмикронных порошков редкоземельных оксидов высокой чистоты для синтеза сцинтилляционных кристаллических материалов детектирующих медицинских систем», выполняемой по Соглашению о предоставлении субсидии от 03.10.2016 г. № 14.579.21.0138 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020годы».

 

Цели выполнения ПНИЭР

Разработка физико-технологических задач, исследование процессов тонкого неорганического синтеза и получения оксидов-компонентов (LuSiO5  (LSO:Ce)) оптической квалификации, предназначенных для выращивания сцинтилляционных материалов, обладающих более высокими физико-химическими характеристиками, обеспечивающими конкурентными потребительскими свойствами по сравнению с аналогами, путем частичной изоморфной замены ионов кремния ионами церия в кристалле и разработка технологического задела для организации опытного производств сцинтилляторов.

 

Основные результаты проекта
Изучена научно-техническая, нормативная и методическая литература, касающаяся проблемы получения из концентратов и очистки оксидов индивидуальных редкоземельных элементов (РЗЭ), а также синтеза и рафинирования соединений кремния. Проведён патентный поиск в соответствии с ГОСТ 15.011-96. Первоочередное внимание уделено научно-информационным источникам за период 2010-2015 гг., в отчёте по 1 этапу приведены ссылки на литературные источники, включая патенты, за указанный период. На основе анализа состояния исследуемой проблемы осуществлён выбор оптимального направления исследований. Разработаны требования к метрологическому и техническому обеспечению для выбранных способов получения высокочистых оксидов РЗЭ.
Закуплено оборудование, комплектующие, сырьё и реагенты для проведения необходимых исследований, организованы рабочие места для выполнения ПНИЭР. Выполнены работы по дополнительной очистке и наработке реактивов для конечных операций получения высокочистых оксидов РЗЭ.
Разработаны технические задания на 3 установки: а) установку для получения высокочистых субмикронных порошков индивидуальных оксидов лютеция и церия методами экстракции и сорбции б) установку для получения тетрахлорида кремния высокой чистоты методом ректификации, в) установку получения оксида кремния глубокой очисткой - ректификацией. Разработаны Программы и методики испытаний: оксидов РЗМ, тетрахлорида и оксида кремния, а также технические требования к индивидуальным оксидам РЗМ, входящим в состав шихты LSO. Разработан комплекс методов химического анализа (спектральных, масс-спектральных) и их метрологического обеспечения (методов контроля точности результатов) для полученных экспериментальных образцов, содержащих РЗМ.
Выполнены исследования и определены параметры глубокой очистки соединений церия и лютеция от сопутствующих примесей методами экстракции и сорбции, кремния - ректификацией. Разработаны аппаратурно-технологические решения получения оксидов шихты LSO. Разработана эскизная конструкторская документация на экспериментальные установки получения: 1) оксидов РЗМ, 2) тетрахлорида кремния, 3) оксида кремния, по которым собраны три экспериментальные установки и проведены их испытания. На установках получены образцы оксидов церия, лютеция и кремния. Качество образцов исследовано в ЦКП АО "Гиредмет" и "РХТУ им. Д.И. Менделеева". Содержание основного вещества в оксидах составило не менее 99,9995 % в каждом.
Все выполняемые на этапах работы проводятся в соответствии с требованиями Технического задания и утвержденным Планом - графиком исполнения обязательств к Соглашению.


Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки
По результатам работы оформлена заявка № 2017137284 от 25.10.2017 "Способ получения тетрахлорида кремния высокой чистоты", РФ.

Назначение и область применения результатов проекта
Получение оксидов РЗМ (лютеция и церия) и кремния оптической квалификации позволит синтезировать сцинтилляционные материалы − кристаллы Lu2SiO5 (LSO), необходимые для функционирования медицинских детектирующих систем, в частности, позитронно-эмиссионных томографов (ПЭТ), а также в техническом радиационном приборостроении: спектрометрии, дефектоскопии, методах определения объектов в замкнутых объемах, определения мощных потоков излучения, др.

Эффекты от внедрения результатов проекта
- освобождение отечественных производителей ПЭТ от импортной зависимости;
- развитие высокотехнологических отраслей отечественной промышленности;
- создание новых рабочих мест на территории Российской Федерации.


Возврат к списку