Розробка науково-технологічних основ модифікації поверхні кристалів для корегування їх сцинтиляційних характеристик - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наукНауковий консультант: академік НАН України, доктор технічних наук, професор Гриньов Борис Вікторович, директор Інституту сцинтиляційних матеріалів НАН України. Офіційні опоненти: академік НАН України, доктор фізико-математичних наук, Професор Ажажа Володимир Михайлович, директор Інституту фізики твердого тіла, матеріалознавства та технологій ННЦ "Харківський фізико-технічний інститут" НАН України; доктор технічних наук, старший науковий співробітник, Комар Віталій Корнійович, завідувач відділу Інституту монокристалів НАН України; доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник, Даневич Федір Анатолійович, завідувач відділу фізики лептонів Інституту ядерних досліджень НАН України. Захист відбудеться "19 "грудня 2007 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.169.01 при Інституті монокристалів НАН України за адресою: 61001, м.Масштабне використання цих матеріалів у фізиці високих енергій протягом останнього десятиріччя переконливо довело, що так зване "доведення" виробів (tuning) за рахунок модифікації поверхні дозволяє ефективно керувати осьовою неоднорідністю u світлового виходу L і, тим самим, однією із найважливіших характеристик сцинтиляторів - енергетичним розділенням R. Відомо, що власне розділення сцинтилятору RC визначається внеском RG (неоднорідність коефіцієнта збирання світла) і RN (непропорційність електронного відгуку енергії): (RC)2 = (RG)2 (RN)2. Вважається, що форму кривої фотонного відгуку для зовнішніх джерел випромінювання можна пояснити особливостями формування сцинтиляційного спалаху поблизу поверхні для фотонів з малою глибиною проникнення d. Головним моментом, на наш погляд, було те, що існування непропорційності виходу повязувалося із залежністю питомих втрат енергії DE/dx від Ee, а природа МШ завжди розглядалася з позицій негативного впливу поверхні та залежно від d. До постановки цієї роботі не було відомо, чи спостерігається такий ефект в інших сцинтиляційних матеріалах, зокрема в кристалах CSI:Tl, а пояснення цього ефекту впливом CTL на зниження RN є суперечливим.Наведено визначення термінів, які використовуються, наприклад, сцинтиляційна ефективність є: DL/DE = (Ehv /Eex) S fxy G Q(1) де Ehv - середня енергія фотонів люмінесценції; Eex - енергія електронних збуджень у кристалі; параметр S описує ефективність перетворення енергії частки у збуджуючу енергію Eex; коефіцієнт fxy характеризує ефективність переносу енергії Eex від ґратки до центрів свічення, Q - квантова ефективність центра свічення з урахуванням концентраційного гасіння, G - коефіцієнт світлозбору. Висловлено припущення, що операції з керування параметром p можна здійснити використовуючи захисне покриття, а не поверхню кристалу. До постановки цієї роботи не було відомо, чи спостерігається такий ефект в інших сцинтиляційних матеріалах, зокрема в кристалах CSI:Tl, а пояснення цього ефекту зниженням RN через вплив CTL на ФВ є суперечливим. До утворення МШ можуть приводити: - відтік носіїв заряду з глибини кристалу на поверхню, де їх безвипромінювальна рекомбінація стимулює радіаційно-хімічні реакції; На основі даних електронної мікроскопії й розподілу дислокацій біля полірованої поверхні зроблено висновок, що для кристалів NAI:Tl після стандартного полірування вхідної поверхні СШ не утворюється, а відомий коефіцієнт дифузії Tl у цих кристалах не припускає збагачення поверхні талієм під час старіння за кімнатної температури.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ