Оптимізація технології отримання високочистої сировини для вирощування органічних монокристалів і поліпшення характеристик сцинтиляційних детекторів на їх основі. Розробка засобів спрямованого відведення тепла для отримання великогабаритних кристалів.
Аннотация к работе
Зокрема, їх використовують для реєстрації та спектрометрії b-випромінювання, у деяких випадках а-випромінювання, компонент змішаних потоків іонізуючих випромінювань (швидкі нейтрони на фоні g-випромінювання). Методи вирощування органічних сцинтиляційних монокристалів, які використовувались до початку дисертаційної роботи, дозволяли отримувати зразки діаметром не більше 65мм. Використання таких кристалів у багатьох задачах ставало проблематичним, а у деяких випадках, наприклад, при вирішенні задач радіоекології, де потрібна велика площа детектора для впевненої реєстрації малоінтенсивних джерел іонізуючого випромінювання, їх використання вважалось недоцільним. Дисертаційна робота виконувалась згідно з планами науково - дослідних робіт Інституту монокристалів НАН України, а саме, госпдоговірними темами “Розробка методів отримання сцинтиляційних органічних монокристалів і детекторів на їх основі для спектрометрії потоків швидких нейтронів” (№ Держреєстрації У47348), “Розробка сцинтиляційних органічних монокристалів і детекторів на їх основі для спектрометрії нейтронного випромінювання” (№ Держреєстрації 01860068905), темами відомчого замовлення ВФТПМ НАН України “Вплив структури та складу органічних кристалів на їх надмолекулярні та молекулярні властивості” (№ Держреєстрації 0196V009867). Розроблені технологічні прийоми та методи вперше дозволили вирощувати органічні монокристали діаметром до 120 мм та зі значеннями сцинтиляційного сигналу, які істотно перевищують (для кристалів стильбену - у 1,4…1,5 разів) значення сигналу найкращих закордонних зразків аналогічного складу.Головну увагу приділено методам очищення сировини, технологічним прийомам і методам вирощування кристалів. Цей метод має ряд недоліків, але дозволяє простими технічними засобами забезпечити сталі умови вирощування кристалів і отримувати зразки відносно великих розмірів, тому він був обраний як базовий для досягнення мети дисертаційної роботи. У третьому розділі описано розроблені автором методи вирощування органічних кристалів з розплаву, описано новий підхід до управління процесом кристалізації, а також спосіб, в якому використовувалось явище орієнтованої кристалізації розплаву на поверхні відколу неорганічного кристалу. Показано, що на початковій стадії росту, коли кристалізація відбувається в конусній частині тигля, найбільший вплив на нестабільність форми фронту кристалізації, швидкість його переміщення відносно осі ростової печі має неконтрольована конвекція повітря в робочому обємі печі. Відношення І2/І1, як функція концентрації ЕАД у розплаві, має саме такий характер, що і графік skp, який характеризує залежність структурної досконалості кристалів від концентрації ЕАД у розплаві.Сформульована модель, проведено термодинамічні розрахунки процесів можливого механізму кристалізації молекулярних речовин під впливом орієнтації молекул розплаву електростатичним полем, створеним контрольованими домішками МКПЗ. Показано, що явище орієнтованої кристалізації органічних молекулярних розплавів на поверхні відколів неорганічних кристалів різних класів можливо використовувати при вирощуванні кристалів з розплаву. Розроблено методи вирощування кристалів з регулюванням їх структурної досконалості, методи та конструкції ростового обладнання для вирощування кристалів діаметром 80-120мм.