Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0219U100605, 0116U002613 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Отримання та дослідження неорганічних сцинтиляційних кристалів на основі твердих розчинів заміщення

Назва етапу роботи

Керівник роботи

Гриньов Борис Вікторович, Доктор технічних наук

Дата реєстрації

20-02-2019

Організація виконавець

Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України

Опис етапу

 Роботу присвячено розробці науково-технічних основ цілеспрямованого отримання високоефективних неорганічних сцинтиляційних кристалів на основі твердих розчинів заміщення. Досліджені структурні, люмінесцентні та сцинтиляційні властивості отриманих оксидних. Продемонстровано наявність просторових мікронеоднорідностей розмірами 1-3 мкм в Lu2-xGdxSiO5:Ce внаслідок флуктуації вмісту Lu3+ і Gd3+ в кристалі, а також нанорозмірних неоднорідностей у вигляді площин та стовбців, що сформовані при селективному заміщенні іонів Lu3+/Gd3+ в LGSO:Ce та Al3+/Ga3+ в YAGG:Ce у відповідних кристалографічних позиціях в гратці. Сформульовано загальний феноменологічний підхід до цілеспрямованого отримання оксидних кристалів із поліпшеним світловим виходом, зокрема, визначено тенденцію до зростання світлового виходу твердого розчину при заміщенні атомів з відношенням іонних радіусів RА/RВ в діапазоні 1.07-1.15, різницею ширин забороненої зони компонентів твердого розчину ΔEg>0.2 еВ, різницею електронегативностей заміщуваних атомів >0.2.

Опис продукції

Отримані кристали твердих розчинів і досліджені оптичні та сцинтиляційні параметри систем твердих розчинів Lu2-xGdxSiO5:Ce (0<x<2); Y3Al5-xGaxO12:Ce (0<x<5); Gd3Al5-хGaхO12:Ce (2<x<5); YTa1-xNbxO4 (0<x<1); GdTa1-xNbxO4 (0<x<0.2). Розглянуті основні фактори, що можуть впливати на хід концентраційної залежності світлового виходу в кристалах твердих розчинів. Вироблені критерії пошуку кристалів на основі твердих розчинів із поліпшеним світловим виходом, зокрема, найбільше зростання світлового виходу в твердому розчині спостерігається при заміщенні атомів з відношенням іонних радіусів RА/RВ в діапазоні 1.07-1.15%, ΔEg>0.2, різницею електронегативностей заміщуваних атомів 0.3 – 0.6. Даний підхід є чинним для сцинтиляторів як із власною, так і з активаторною люмінесценцію, і не залежить від методу отримання кристалів.

Автори роботи

Додано в НРАТ

2020-04-02