Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

О 20 40 60 80 100 120 140 160 doze of у radiation, Gy Рис.5. Зависимость изменения оптического пропускания кристалла LiNbO3:Gd (0.04 wt. %) от дозы у-излучения (X = 440 nm) Эффект, наблюдаемый при у-облучении монокристаллов LiNb03:Gd ([Gd] = 0. 004 и 0.04 мас. %) может быть использован для дозиметрии у-излучения. Задача дозиметрии ИИ - дать количественную оценку эффекта воздействия ИИ на облучаемый объект. Величина этого эффекта однозначно определяется поглощенной энергией излучения и служит мерой этой энергии. Задача подбора "рабочего тела" дозиметра заключается в создании материала, контролируемое свойство которого максимально изменяется в заданном диапазоне доз ИИ, что обеспечивает максимальную чувствительность. При этом должны быть обеспечены удобство, простота регистрации, а также хорошая воспроизводимость и устойчивость хранения информации. Этим требованиям вполне удовлетворяют кристаллы LiNb03:Gd ([Gd] = 0.004 и 0.04 мас. %). Изменение поглощения в области сравнительно малых доз у-излучения является достаточно значительным (более 35% для кристалла LiNb03:Gd ([Gd] = 0.004 мас. %)). Наведенное изменение оптического пропускания в кристалле LiNb03, облученном и изолированном от воздействия света, при комнатной температуре сохраняется достаточно долго (годы). Кристаллы в качестве дозиметров можно использовать многократно. Если после облучения ИИ кристалл отжечь при 180°С в течение 40 мин, то индуцированное изменение оптического поглощения исчезает. При этом светопропускание облученного кристалла достигает значения светопропускания никогда ранее не облучавшегося кристалла НЛ и он вновь может использоваться в качестве дозиметра. Выводы Выращены кристаллы НЛ, номинально чистые и легированные редкоземельными и щелочноземельными элементами: LiNb03; LiNb0 3 :Y, Mg (0.32, 0.24 мас. %); LiNb03:Mg (0.27 мас. %); LiNb03:Gd (0.004, 0.04, 0.26, 0.43 мас. %). Исследование спектров оптического пропускания необлученных и у-облученных различными дозами у- излучения кристаллов позволило установить особенности оптического пропускания НЛ в зависимости от концентрации, типа легирующей добавки и дозы ИИ. Показано, что изменение оптического пропускания легированных кристаллов LiNb 0 3 при у-облучении существенно зависит как от типа легирующей добавки, так и от ее концентрации. Причем, радиационная стойкость легированных кристаллов может быть и существенно выше и существенно ниже, чем у номинально чистых кристаллов LiNb 0 3 . Наибольшее (из исследованных образцов) изменение оптического пропускания при у-облучении наблюдается для кристаллов LiNb03:Gd ([Gd] = 0.04 + 0.004 мас. %). Полученные данные говорят о возможности использовать изменения оптического пропускания кристаллов LiNb03:Gd ([Gd] = 0.04 + 0.004 мас. %) для дозиметрии у-излучения в области доз ~1 + 160 Gy. Наибольшую радиационную стойкость (из исследованных образцов) показали кристаллы LiNb03:Gd (0.26 мас. %), LiNb03:Gd (0.43 мас. %) и LiNb03:Mg (0.27 мас. %), в которых под воздействием у-облучения (доза ~5 10 4 kGy) оптическое пропускание практически не изменяется (<2%). Литература 1. Сорока В.Б., Хромова Н.Н., Клюев В.П. О кинетике изменения окраски кристаллов LiNb0 3 при облучении и отжиге // ЖПС. 1974. Т. 20, № 3. С. 541-543. 2. Влияние у-облучения на фоторефрактивные и фотоэлектрические свойства кристаллов ниобата лития / Э.С. Вартанян, Р.К. Овсепян, А.Р. Погосян, А.Л. Тимофеев // ФТТ. 1984. Т. 26, № 8 . C. 2418-2423. 3. Growth and concentration dependencies of rare-earth doped lithium niobate single crystals / M.N. Palatnikov, I.V. Biryukova, N.V. Sidorov, A.V. Denisov, V.T. Kalinnikov, P.G.R. Smith, V.Ya. Shur // J. Crystal Growth. Vol. 291. 2006. P. 390-397. 442