Влияние концентрации активатора на спектрально-люминесцентные и сцинтилляционные характеристики кристаллов ИАГ:Cе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Выполнен анализ люминесцентных и сцинтилляционных характеристик кристаллов иттрий-алюминиевых гранатов, активированных ионами церия, выращенных из расплавов в вакууме. Исследованы спектры поглощения, рентгенолюминесценции (РЛ), кинетики спада (затухания) РЛ и световыхода сцинтилляций в широком диапазоне концентраций активатора (от 0.0036 до 1.175 ат. % замещения иттрия в с-позициях структуры граната). Установлено эффективное тушение собственной люминесценции антиузельных и вакансионных дефектов кристалла-основы в УФ-области при увеличении концентрации активатора. Определена оптимальная концентрация активатора с целью увеличения интенсивности РЛ и величины световыхода сцинтилляций ионов Се3+, а также с учетом технологических особенностей выращивания методом горизонтальной направленной кристаллизации в вакууме оптически совершенных монокристаллов с высокой концентрацией ионов Се3+. Исследованы зависимости кинетики РЛ от концентрации активатора. Показана возможность получения кристаллов с величиной световыхода до 25000 фот/МэВ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Федоров

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: fedorov-metrology@yandex.ru
Россия, Москва

Е. В. Антонов

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: fedorov-metrology@yandex.ru
Россия, Москва

И. Д. Веневцев

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: fedorov-metrology@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. М. Каневский

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: fedorov-metrology@yandex.ru
Россия, Москва

Б. В. Набатов

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: fedorov-metrology@yandex.ru
Россия, Москва

Е. С. Салтанова

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”; Московский физико-технический институт

Email: fedorov-metrology@yandex.ru
Россия, Москва; Долгопрудный

Список литературы

  1. Kaminskii A.A. Laser Crystals. Springer-Verlag, 1990. 456 p. https://doi.org/10.1007/978-3-540-70749-3_6
  2. Lecoq P., Gektin A., Korzhik M. Inorganic scintillators for detector systems. Switzerland: Springer, 2017. 408 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-45522-8_1
  3. Петросян А.Г. Физика и спектроскопия лазерных кристаллов / Под ред. Каминского А.А. М.: Наука, 1986. 235 с.
  4. Багдасаров Х.С. Высокотемпературная кристаллизация из расплава. М.: Физматлит, 2004. 160 с.
  5. Zhaoa G., Zenga X., Xua J. et al. // J. Cryst. Growth. 2003. V. 253. P. 290. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(03)01017-0
  6. Зоренко Ю.В., Савчин В.П., Горбенко В.И. и др. // ФТТ. 2011. Т. 53. Вып. 8. С. 1542.
  7. Нижанковский С.В., Данько А.Я., Зеленская О.В. и др. // Письма в ЖТФ. 2009. Т. 35. Вып. 20. С. 77.
  8. Ashurov M.Kh., Voronko Yu.K., Osiko V.V., Sobol A.A. // Phys. Status Solidi. A. 1977. V. 42. P. 101.
  9. Zorenko Y., Zorenko T., Gorbenko V.V. et al. // Opt. Mater. 2012. V. 34. № 8. P. 1314. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2012.02.007
  10. Zorenko Y. // Phys. Status Solidi. C. 2005. V. 2. № 1. P. 375. https://doi.org/10.1002/pssc.200460275
  11. Shiran N., Gektin A., Gridin S. et al. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2018. V. 65. № 3. P. 871. https://doi.org/10.1109/TNS.2018.2797545
  12. Khanin V.M., Vrubel I.I., Polozkov R.G. et al. // J. Phys. Chem. C. 2019. V. 123. № 37. P. 22725. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b05169
  13. Zorenko Yu., Zych E., Voloshinovskii A. // Opt. Mater. 2009. V. 31. P. 1845. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2008.11.026
  14. Pankratov V., Grigorjeva L., Millers D., Chudoba T. // Radiat. Meas. 2007. V. 42. № 4–5. P. 679. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2007.02.046
  15. Waetzig K., Kunzer M., Kinski I. // J. Mater. Res. 2014. V. 29. № 19. P. 2318. https://doi.org/10.1557/jmr.2014.229
  16. Кварталов В.Б., Федоров В.А., Буташин А.В., Каневский В.М. // Успехи в химии и химической технологии. 2022. Т. 36. № 7. С. 70.
  17. Rodnyi P.A., Mikhrin S.B., Mishin A.N., Sidorenko A.V. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2001. V. 48. № 6. P. 2340. https://doi.org/10.1109/23.983264
  18. Zorenko Y., Zorenko T., Gorbenko V.V. et al. // Opt. Mater. 2012. V. 34. № 8. P. 1314. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2012.02.007
  19. Zorenko Yu., Voloshinovskii A., Savchyn V. et al. // Phys. Status Solidi. B. 2007. V. 244. P. 2180. https://doi.org/10.1002/pssb.200642431
  20. Bachmann V., Ronda C., Meijerink A. // Chem. Mater. 2009. V. 21. P. 2077. https://doi.org/10.1021/cm8030768
  21. Zorenko Y., Gorbenko V., Mihokova E. et al. // Radiat. Meas. 2007. V. 42. P. 521. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2007.01.045
  22. Khanin V., Venevtsev I., Spoor S. et al. // Opt. Mater. 2017. V. 72. P. 161. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2017.05.040
  23. Zorenko Y., Voloshinovskii A., Savchyn V. et al. // Phys. Status Solidi. B. 2007. V. 244. № 6. P. 2180. https://doi.org/10.1002/pssb.200642431
  24. Буташин А.В., Веневцев И.Д., Федоров В.А. и др. // Кристаллография. 2023. T. 68. № 4. С. 594. https://doi.org/10.31857/S0023476123600234

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Спектры поглощения образцов кристаллов ИАГ:Се толщиной d: 6 – d = 690, 7 – d = 443, 9 – d = 37, 12 – d = 65 мкм. Номера кривых соответствуют номерам образцов из табл. 1

Скачать (118KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектры РЛ кристаллов ИАГ:Се. Номера кривых соответствуют номерам образцов из табл. 1

Скачать (200KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость интенсивности РЛ кристаллов ИАГ:Се на длине волны λ = 560 нм кристаллов от концентрации активатора: 1 – кристаллы, выращенные методом ГНК, 2 – кристаллы, полученные при спонтанной кристаллизации

Скачать (64KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимости интенсивности РЛ на длине волны λ = 560 нм образцов ИАГ:Cе от времени. Номера кривых соответствуют номерам образцов из табл. 1

Скачать (289KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость интегрального вклада различных компонент кинетики РЛ образцов ИАГ:Се от концентрации церия: 1 – компонента 68 нс, 2 – компонента 1090 нс, 3 – промежуточная компонента (190 нс)

Скачать (107KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость световыхода сцинтилляций кристаллов ИАГ:Се от концентрации активатора: 1 – световыход ионов Се3+, 2 – световыход основы; а – кристаллы, выращенные методом ГНК, б – кристаллы, полученные при спонтанной кристаллизации

Скачать (120KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».