Описание проекта
Предполагается разработать технологию синтеза оксида алюминия, легированного углеродом, с использованием триметилалюминия (TMA) в качестве источника атомов углерода и пиромеллитового диангидрида (PMDA) качестве источника атомов углерода. Полученные пленки будут подвержены пиролизу при высоких температурах с целью кристаллизации полученных пленок. Ожидается, что будет получен аниондефектный корунд (ɑ-Al2O3), чувствительный к оптически стимулированной люминесценции.
Методика оптически стимулированной люминесценции (ОСЛ) уже стала успешным коммерческим
инструментом в индивидуальной радиационной дозиметрии, медицинской дозиметрии, диагностической
интроскопии, геологической и археологической датировке. В особенности ОСЛ актуальна в медицинской дозиметрии.
По данным Всемирной организации здравоохранения, рак является второй ведущей причиной смерти в мире, и в 2018 году он стал причиной примерно 9,6 миллиона смертей. Во всем мире примерно каждый шестой случай смерти связан с раком. Примерно 70% смертей от рака приходится на страны с низким и средним уровнем дохода., ежегодно диагностируется почти 56 000 случаев.
В любом медицинском учреждении, где проводятся рентгенодиагностика и лучевая терапия, обязательны к неукоснительному соблюдению все нормативы радиационной безопасности. В их числе осуществление во время облучения корректного учёта поглощаемой пациентами и медперсоналом энергии излучения. Для этого проводится измерение радиации.
Дозиметрия ионизирующих излучений предполагает проведение регулярных замеров мощности дозы радиационного фона используемых в учреждении рентген-аппаратов, а также: стен и перекрытий здания, воздуха в помещении и за его пределами, почвы и воды в ближайших окрестностях. Обычные рентгеновские пленки и радиохромные пленки имеют неотъемлемые проблемы для высокоточной дозиметрии лучевой терапии.
Вследствие этого, использование нанопленок на основе оксида алюминия, легированного углеродом (Al2O3:C), для ОСЛ дозиметрии в терапевтических фотонных и электронных пучках оказывается довольно актуальной и необходимой задачей в области медицины и производства. Анион-дефицитный оксид алюминия, легированный углеродом (Al2O3:C), считается ультра-чувствительным ОСЛ-материалом. Он обладает
линейной светоотдачей как функцией дозы радиации 7 порядков, без затухания информации благодаря
глубокой природе ловушек и чрезвычайно хорошей устойчивостью к внешним воздействиям. В настоящее время кристаллы Al2O3 могут быть произведены с использованием различных методов выращивания
кристаллов, наиболее распространенными из которых являются метод Чохральского, метод выращивания
профильного кристалла, метод Киропулоса, метод Бриджмена, метод теплообмена (HEM). Для достижения высокой концентрации кислородных вакансий, кристаллы необходимо
выращивать в высоковосстановительной атмосфере при низком парциальном давлении кислорода. В таких
условиях стабильные кислородные вакансии создаются в процессе «субтрактивного окрашивания». Взамен существующей технологии нами предложен двухэтапный процесс, где методом атомно-слоевого осаждения выращивается сначала пленка оксида алюминия, легированного углеродом, которая затем подвергается пиролизу в высокотемпературной инертной атмосфере. Данный процесс технологически проще осуществим в сравнении с существующей технологией и позволяет контролируемо легировать оксид алюминия углеродом, вследствие чего создается большое количество необходимых для ОСЛ анионных дефектов.
