Вышедшие номера
Эффекты гамма-наведенных дефектов на активаторное свечение в сцинтилляторных кристаллах Lu2SiO5 : Ce
Institute of nuclear physics Academy of sciences of Uzbekistan, Research & Development Program , Appendix 1 to the Decree of the President PP-4526 of 21/11/2019
Исламов А.Х.1, Ибрагимова Э.М. 1, Кудратов Х.Н.1, Вильданов Р.Р.2
1Институт ядерной физики АН Узбекистана, Ташкент, Узбекистан
2Национальный университет Узбекистана (НУУз), Ташкент, Узбекистан
Email: akhatqul@inp.uz, ibragimova@inp.uz
Поступила в редакцию: 21 апреля 2022 г.
В окончательной редакции: 4 июля 2022 г.
Принята к печати: 6 июля 2022 г.
Выставление онлайн: 23 августа 2022 г.

Исследованы корреляции между спектрами оптического поглощения (ОП), интегральными кривыми термовысвечивания (ТВ) (300-600 K) сцинтилляторных кристаллов Lu2SiO5 : Ce после облучения 60Co гамма-квантами с энергиями 1.17 и 1.33 MeV при мощности дозы 1.1 Gy/s в интервале доз 70-5·107 Gy при температуре 310 K и их гамма-люминесценцией (ГЛ). Собственные дефекты: нейтральные VO5-центры с полосой поглощения 193 nm, =Si-VO5 - 213 nm, Lu1-F^+-Si - 238 nm, Се3+/Се4+ - 263 nm, а также Се3+/F - 295 nm центры, до облучения обусловлены технологическим процессом. Облучение до дозы 5·104 Gy уменьшает концентрацию VO5-центров, но не влияет на остальные. Однако при дозах >5·104 Gy происходит рост концентрации всех остальных дефектов в структурe LSO : Ce. Восстановление полосы ОП 193 nm и уменьшение интенсивности пика ТВ 335 K с ростом времени выдержки (1, 3 и 10 h) при 305 K, а также коррелированный рост ОП 238 nm и пика ТВ 540 K после облучения от 70 до 2.3·106 Gy связаны с освобождением электронов из этих центров окраски и излучательной рекомбинацией на Ce1-центрах. Уменьшение выхода ГЛ Се3+ в полосах 400 и 420 nm при дозах >105 Gy, возможно, связано c увеличением концентрации центров =Si-VO4, Lu1-F^+-Si и Се3+/F, конкурующих с Ce1-центрами в захвате электронов. Так определен верхний предел стабильности Lu2SiO5 : Ce гамма-сцинтиллятора 105 Gy. Ключевые слова: Lu2SiO5 : Ce, центры окраски, гамма-индуцированная люминесценция, термовысвечивание, дозовый предел сцинтиллятора.
  1. J. Zhu, M. Gu, L. Jia, G. Song. Mater. Lett. 256, 126410 (2019)
  2. K.A. McDonald, M.R. McDonald, M.N. Bailey, G.K. Schweitzer. Dalton Trans. 47, 37, 13190 (2018)
  3. C. Melcher, J. Schweitzer. IEEE Trans. Nucl. Sci. 39, 4, 502 (1992)
  4. C.L. Melcher, M. Schmand, M. Eriksson, L. Eriksson, M. Casey, R. Nutt, J.L. Lefaucheur, B. Chai. IEEE Trans. Nucl. Sci. 47, 3, 965 (2000)
  5. P. Dorenbos, A.J.J. Bos, C.W.E. van Eijk. Condens. Matter 14, 4, L99 (2002)
  6. D.W. Cooke, B.L. Bennett, R.E. Muenchausen, J.-K. Lee, M.A. Nastasi. J. Lumin. 106, 2, 125 (2004)
  7. E. Auffray, A. Barysevich, A. Fedorov, M. Korjik, M. Koschan, M. Lucchini, V. Mechinski, C.L. Melcher, A. Voitovich. Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. A 721, 76 (2013)
  8. B. Bilki. J. Phys: Conf. Ser. 587, 1, 14 (2015). DOI: 10.1088/1742-6596/587/1/012014
  9. M. Korjik, E. Auffray. IEEE Trans. Nucl. Sci. 63, 2, 552 (2016)
  10. C. Hu, F. Yang, L. Zhang, R.-Y. Zhu, J. Kapustinsky, R. Nelson, Zh. Wang. IEEE Trans. Nucl. Sci. 65, 4, 1018 (2018). DOI: 10.1109/TNS.2018.2808841
  11. M. Kobayashi, M. Ishii, C.L. Melcher. Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. A 335, 3, 509 (1993)
  12. P. Dorenbos, C.W.E. van Eijk, A.J.J. Bost, C.L. Melcher. J. Phys.: Condens. Matter 6, 22, 4167 (1994)
  13. S. Blahuta, A. Bessiere, B. Viana, V. Ouspenski, E. Mattman, J. Lejay, D. Gourier. Materials 4, 7, 1224 (2011)
  14. B. Liu, Z. Qi, M. Gu, X. Liu, S. Huang, C. Ni. J. Phys.: Condens. Matter. 19, 43, 436215 (2007)
  15. T. Gustafsson, M. Klintenberg, S.E. Derenzo, M.J. Weber, J.O. Thomas. Acta Crystallogr. Sect. C 57, 6, 668 (2001). doi.org/10.1107/S0108270101005352
  16. D.W. Cooke, B.L. Bennett, K.J. McClellan, J.M. Roper, M.T. Whittaker, A.M. Portis. Phys. Rev. B 61, 18, 11973 (2000)
  17. C.L. Melcher, J.S. Schweitzer. Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. A 314, 1, 212 (1992)
  18. M. Kitauraa, S. Tanaka, M. Itoh. J. Lumin. 158, 226 (2015). doi.org/10.1016/j.jlumin.2014.10.010
  19. В.Ю. Иванов, Е.С. Шульгин, В.А. Пустоваров, В.В. Мазуренко, В.Б. Шульгин. ФТТ 25, 9, 1628 (2008)
  20. Yu. Zorenko, T. Zorenko, T. Voznyak, O. Sidletskiy. J. Lumin. 137, 204 (2013). doi.org/10.1016/j.jlumin.2013.01.012
  21. А.Р. Силин, А.Н. Трухин. Точечные дефекты и элементарные возбуждения в кристаллическом и стеклообразном SiO2. Зинатне, Рига (1985). 244 с
  22. A.Kh. Islamov, U.S. Salikhbaev, E.M. Ibragimova, I. Nuritdinov, B.S. Fayzullaev, K.Yu. Vukolov, I. Orlovskiy. J. Nucl. Mater. 443, 1--3, 393 (2013). doi.org/10.1016/j.jnucmat.2013.07.027
  23. D.W. Cooke, M.W. Blair, J.F. Smith, B.L. Bennett, L.G. Jacobsohn. IEEE Trans. Nucl. Sci. 55, 3, 1118 (2008). doi.org/10.1109/TNS.2008.922798
  24. D. Ding, He. Feng, G. Ren, M. Nikl, L. Qin, Sh. Pan, F. Yang. IEEE Trans. Nucl. Sci. 57, 3, 1272 (2010)
  25. B. Liu, Ch. Shi, M. Yin, Y. Fu, G. Zhang, G. Ren. J. Lumin. 117, 129 (2006)
  26. K. Yang, C.L. Melcher, P.D. Rack, L.A. Eriksson. IEEE Trans. Nucl. Sci. 56, 5, 2960 (2009)
  27. D.W. Cooke, K.J. McClellan, B.L. Bennett, J.M. Roper, M.T. Whittaker, R.E. Muenchausen. J. Appl. Phys. 88, 12, 7360 (2000)
  28. D.W. Cooke, B.L. Bennett, K.J. McClellan, J.M. Roper, M.T. Whittaker. J. Lumin. 92, 83 (2001)
  29. A.F. Rakov, U.S. Salikhbaev, A.Kh. Islamov, R.H. Bartram, C.L. Melcher. J. Lumin. 130, 2004 (2010)
  30. A. Lempicki, J. Glodo. Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. A 416, 2--3, 333 (1998)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.